DE3330983A1 - Motor mit zubehoer, insbesondere kohlebrennstoffmotor und motor mit massnahmen zur steigerung der leistung bei geringem gewicht - Google Patents

Description

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PATENTANMELDUNG :

Anmelder :

Erfinder :

Dr.Richard BREINLICH Felsenkellerweg 1
TiaBIETIGHEIM-Bissingen, BRD.

Karl Ejckmann
El Iwanger Strasse 39
7180 CRAILSHEIM , (mit weiterem Wohnsitz in 2420 Isshiki, Hayama-machi, Kanagawa-Ken, Japan. Zwei Wohnsitze nach § 7 des BGB.)

MOTOR MIT ZUBEHOER ,

INSBESONDERE KOHLEBRENNSTOFFMOTOR UND MOTOR MIT MASSNAHMEN ZUR STEIGERUNG DER LEISTUNG
BEI GERINGEM GEWICHT .

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Brennraumanlage zu schaffen, die insbesondere fuer Verbrennungsmotoren mit aeusserer Verbrennung zwischen Verdichtern und Entspannern geeignet ist und insbesondere direkte Verbrennung von Staeben oder Baendern aus festen Brennstoffen, zum Beispiel, gereinigter Kohle, zulaesst.

Die Loesung der Aufgabe wird fuer Anlagen nach der Gattung der Oberbegriffe der Patentansprueche 1 und 2 mittels der Merkmale der kennzeichnenenden Teile der Ansprueche 1 und 2 geloest.

Besonders vortei lhafte Weiterbildungen der Aufgabe werden nach JO den kennzeichnenden Teilen der Patentansprueche 3 bis /07 geloest.

Zur Loesung gehoert auch , die Verdichter so zu gestalten, dass eine staendige Zufuhr hoch komprimierter Luft gesichert wird, die die Selbstzuendung und Eigenvebrennung des festen Brennstabes in dem Brennraume ermoeglicht und sichert. Die Verdichter werden dafuer mit totraumarmen Formen und Ventilen versehen und das he is e Brenngas mag der Wasserverdampfung eingespritzen Wassers dienen, damit die Ent = spanner - Arbeitsteile bei ausreichend niedrigen Temperaturen arbeiten koennen. Durch die Verbrennungsmotoren der Erfindung soll die Abhaen= gigkeit der Stromerzeugung und der Fahrzeuge vom Benzin verringert oder ausgeschaltet werden und die Brennanlagen sollen Heizungen vom Heizoel unabhaengig machen.

Figur 1 ist ein Laengsschnitt durch eine Brennraumanordnung der Erfindung.

Figur 2 ist ein Schnitt durch Figur 1 entlang einem Teil der Linie II—II.

Figur 3 ist ein Schnitt durch Figur 1 entlang der Linie III—III.

Figur 4 ist ein Schnitt durch Figur 3 entlang der Linie IV-IV.

Figur 5 ist ein Schnitt durch Figur 4 entlang der Linie V-V.

Figur 6 ist ein Schnitt durch ein anderes Aggregat der Erfindung.

Figur 9 ist ein Schnitt durch einen Teil einer Alternative dazu.

Figur 7 ist ein Querschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Figur 8 ist ein Schnitt entlang VIII-VII durch Figur 7.

Figur 10 ist ein Laen^-gsschnitt durch einen Teile eines Verdichters

nach der Erfindung, und
Figur 11 ist ein Laen.gsschnitt durch eine Duesenanordnung der Erfindung.

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Fig,12 ist ein Laen^gsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung,

Fig.13 ist ein Schnitt durch Figur 12 entlang der Linie s A-A.

Fig.14 zeigt das Gehaeuse der Figur 12 in separierter Darstellung.

Fig.15 zeigt den Kolben der Figur 13 in separierter Darstellung.

Fig.16 ist ein Schnitt durch Figur 15 entlang der Linie B-B.

Fig.17 zeigt ein Teil der Figur 12 in separierter Demonstration.

Fig.18 ist ein Schnitt durch Figur 17 entlang der Linie C-C.

Fig.19 ist ein Laen^gsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig.20 ist ein Laenvgsschnitt durch einen Kolben der Erfindung.

Fig.21 ist ein Schnitt durch Figur 20 entlang der Linie A-A.

Fig.22 zeigt den Kolben der Figur 20 in separierter Darstellung.

Fig.23 ist ein Blick auf Figur 22 in Richtung des Pfeiles : B.

Fig.24 ist ein Schnitt durch Figur 23 entlang der Linie F-F.

Fig.25 ist ein Laen^gsschnitt durch einen Kolbenschuh der Erfindung.

Fig.26 ist ein Querschnitt durch die Mitte der Figur 25.

Fig.27 ist ein Blick von oben auf den Schuh der Figur 25.

Fig.28 zeigt ein Teil der Erfindung in einer Ansicht von der Seite.

Fig.29 ist ein Schnitt durch Figure 28 entlang der Linie A-A.

Fig.30 ist ein Laen^gsschnitt durch Teile der Erfindung.

, Fig.31 ist ein Querschnitt durch Figur 32 entlang der Linie B-B.

Fig.33 ist ein Laen gsschnitt durch ein Gehaeuseteil der Erfindung.

Fig.34 ist ein Schnitt durch Figur 33 entlang der senkrechten

strichpunktierten Linie in Figur 33.

Fig,35 ist ein Schnitt durch Figur 34 entlang der Linie D-D.

Fig.36 ist ein Schnitt durch Figur 38 entlang der Linie B-B.

Fig.37 ist ein Laen .gsschnitt durch einen Kolben der Erfindung.

Fig.38 ist ein Laen^gsschnitt durch einen Kolben der Erfindung.

Fig.39 ist ein Laen/gsschnitt durch einen Kolben der Erfindung.

Fig.40 ist ein Laen/gsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.41 ist ein Laengsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.42 ist ein Querschnitt durch einen Teil der Erfindung.

Fig.43 zeigt das gleiche Teil mit umgelaufenem Venti I.

Fig.44 ist ein Laen^gsschnitt durch ein Ventil der Erfindung.

Fig.45 ist ein Laengsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.46 ist ein Laengsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.47 ist ein Querschnitt durch Figur 46 entlang der Linie F-F.

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Fig.48 ist ein Blick auf einen Teil der Figur 46 von oben.

Fig.49 ist ein Blick auf einen Teil der Figur 48 in Richtung des Pfeiles ueber der Figur 48.

Fig.50 erklaert mathematische Zusammenhaenge .

Fig.51 ist ein Schnitt durch Figur 52 entlang der Linie A-A₄

Fig,52 ist ein Laen^gsschnitt durch einen Motor der Erfindung. Innerhalb der Figur befinden sich Ausschnitte, die mit den Buchstaben versehen sind, die die Pfeile der Schnitt = linien tragen, durch die Figunenteile gesehen sind.

Fig.53 ist ein Laen^gsschnitt durch einen Teil der Erfindung.

Fig.54 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil der Erfindung.

Fig.55 ist ein Querschnitt durch Figur 54 entlang der Linie B-B.

Fig.56 ist ein Laen-^gsschnitt durch einen Teil der Erfindung.

Fig.57 ist ein Laen^gsschnitt durch einen Teil der Erfindung.

Fig.58 ist ein Laen^gsschnitt durch ein Ventil der Erfindung.

Fig.59 ist ein Schnitt durch Figur 58 entlang der Linie B-B.

Fig.60 zeigt ein Diagramm des Motors der Erfindung.

Fig.61 zeigt ein Diagramm des Motors der Erfindung.

Fig.62 zeigt ein Diagramm des Motors der Erfindung.

Fig.63 zeigt ein Diagramm des Motors der Erfindung.

Fig.64 ist ein Querschnitt durch einen Motor der bekannten Technik.

Fig.65 ist ein Laengsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.66 ist ein Querschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.67 ist ein Laen^gsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.68 ist ein Laen^gsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.69 ist ein Querschnitt durch einen Motor der Erfindung«

Fig.70 ist ein Laenegsschnitt durch einen Motor der Erfindung.

Fig.71 zeigt einen Blick von oben in die Figur 70.

Fig.72 ist ein Laenegsschnitt durch einen Zylinder der Erfindung.

Fig.73 ist ein Laengsschnitt durch eine Anordnung der Erfindung.

Fig.74 ist ein Diagramm des Motors der Figur 72 .

Fig.75 ist ein Laen -gsschnitt durch einen Motor dw* Erfindung.

Fig.76 ist ein Diagramm des Motors der Figur 75.

Fig.77 ist ein Schnitt durch eine Kurbelwelle der Erfindung.

Fig.78 ist ein Schnitt durch ein Pumpelement der Erfindung.

Fig,79 ist ein Laen>gsschnitt durch einen Kolben der Erfindung

und

Fig.80 ist eine mathematische Darstellung zur Geometrie der

Fig.81 ist ein Laenegsschnitt durch ein Beispiel eines Verbrennungsmotors der Erfindung, in sphaerischer Sicht mit entsprechenden Einblicken und teilweiser Ansicht der inneren Teile.

Fig.82 ist im Prinzip die Figur 42 der Anmeldung· Fig.83 ist im Prinzip die Figur 43 der Anmeldung; Fig.84- ist im Prinzip die Figur 44 der Anmeldung^ Doch sind in diese Figuren erfindungsgemaesse Teile zugezeichnet.

Fig.85 ist ein Schnitt entlang der Linie V-V der Figur04.

Fig.85 ist ein Tei I der Figur 57 der Anmeldung, Fig.87 ist ein Schnitt durch Fig«r86 entlang der Linie VI-VI; und Fig.08 zeigt einen Q « einschnitt wie Figur 23 der DOS - 3/35"6TS; worin nur der wichtige Teil dieser Figur gezeichnet ist, aber die Anordnung zu einem groesserem Hubverhaeltnis verbessert wurde.

Fig.89 ist eine Tabelle mit Daten der Figur 88·

Figuren 90 bis 92 zeigen eine neuartige Kolbenpleuel - Anordnung in Schnitten ^{ Fig.93 ist eine Kopie der Fig.50,49 der HnrneLdunQ mit neuen Anord =

, nungen darin.

Fig. Qtf ist ein sphaerischer Einblick in einen Laengsschnitt durch ein Ausfuehrungsbeispiels des Motors der Erfindung.

Fig. 95* ist ein Querschnitt durch einen Ventilanordnung und deren Umgebung eines Ausfuehrungsbeispiels des Motors nach der Erfindung.

Fig. % ist ein schematischer Querschnitt durch eine Brennsteife des Motors der Erfindung in beispielhafter Ausfuehrung,

j_ Fig. 97 zeigt eine alternative beispi elhafte Ausfuehrung einer Brennstelle des Motors der Erfindung im Querschnitt.

Fig. 98 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil des Motors der Erfindung mit nachgeszchaltetem Abgasmotor.

Fig.99 ist ein spbaerischer Einblick in einen Teil der Figur$k in . einem groesserem Mass-Stab und aus einer anderen

Blickrichtung.

Fig./OO ist ein Blick, wie in Figur 98, jedoch ist darin eine andere Alternative der Brennstoff-Einfuehrung gezeigt.

Fig.fOf zeigt ein Diagramm fuer eine spezifische Waerme der Luft.

Fig.fO2 zeigt ein Diagramm fuer die spezifische Waerme des Dampfes.

Fig. 703 ist eine Kontrollfigur fuer ein P-V Diagramm, mass-staeblich„

Fig. 104- ist eine Kopie eines Teiles einer Literaturstelle.

Fig. 105 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil einer erfindungsge =

maessen Brennanordnung fuer laminare Stroemung. Fig. 106 zeigt einen sphaerischen Einblick in einen Teil der Figur Fig. 107 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil eines Brennraumes

und

Fig. 108 ist Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Regelung und Verwirklichung einer Brennstaub Einblasung .

Die Figuren 1 bis 5 zeigen Schnitte durch die Schematik eines Ausfuehrungsbeispiels meiner Erfindung eines Festbrennstoff-Staebe in Luft oder Gas verbrennenden Motors oder generell einer Festbrennstoff Verbrennungs- Vorrichtung. Das Gehaeuse des Brennraumes ist mit 10 bezeichnet und es enthaelt die Vorkammer 7, die durch die Zuleitung 8 ein Gas, im Verbrennungsmotor bevorzugterweise Luft mit geringen oder keinen weiteren Gasanteilen. Die Zufuehrung des Gases oder der Luft erfolgt unter ausreichend hohem Drucke durch den Ei nlauf 8 in die Vor kammer 7 herein. Bei Verbrennungsmotoren ist es vorgezogen, die Luft in mehreren Kammern zu verdichten, komprimieren und zwar nachein = ander in verschiedenen Kammern, sodass schliesslich ein anaehernd konti nierlicher, wenn auch etwas schwankender,Druckluft oder Druckgas - Strom durch den Einlass oder die Einlaesse 8 in die Vorkammer 7 des Brenn = raumes im Brennkammerkperper 10 hereingepresst ist.

Gleichzeitig wird ein Stab aus festem Brennstoff, der mit 4 bezeichnet ist, durch die Brennstabfuehrung 1, die mit Wand 3 einen Kuehlraum 2 ent=- halten mag, in den Flammraum oder an die Flammstelle 5 geleitet. Dabei stroemt gleichzeitig eine angemessene Menge Gas, in bevorzugterweise aber komprimierte Luft aus der Vorkammer 7 durch die Rieht- Konzentrations- und Leit - Duese 6 etwa in Richtung des Pfeiles 11 auf die Brennstelle 5 zu und trifft dort auf den Stab aus Festbrennstoff. Der Festbrennstoff mag zum Beispiel gereinigte und gepresste Kohle sein.

Beim Zusammentreffen des Luftstromes aus Duese (n) 6 und des Brennestoff-Stabes 4 aus Fuehrung 1 im Flammraum oder der Brennstelle 5 verbrennt der Brennstoff des Stabes 4 in der Luft , die aus der Duese 6 auf die Spitze des Brennstoff-Stabes 4 zustroemt. Die Entzuendung des Brennstoffes an der Stelle 5 kann zum Beispiel daduech geschehen, dass im rueckwaertigem Teile, zum Beispiel in der Nachkammer 20 eine hohe Temperatur herrscht, die hoeher, als die Entzuendungs- oder Flamm-Tempe:

ratur des Brennstoffes 4 ist und diese hohe Temperatur sich in die Brennstelle 5 hinein fortplanzt oder staendig in ihr vorhanden ist. Eine andere Moeglichkeit ist die Zuendung des Brennstoffes mittels speziell ange =

" It

ordneten, man-made Zuendvorrichtungen oder Zuendmitteln.

Bevorzugt wird von mir jedoch, die Luft in den Kompressions = kammern so hoch zu verdichten, dass die Temperatur der komprimierten Luft, die durch Einlass 8 in die Vorkammer 7 stroemt, hoeher, als die Entflammungstemperatur des Festbrennstoffes 4 ist.

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Besteht der Festbrennstoff 4 zum Beispiel im Wesentlichen aus gereinigter, fest gepresster Kohle, dann ist die Zelbstentzuendungstemperatur zwischen 200 und 500 Grad Celsius. Bei fester Kohle liegt sie meistens um 400 Grad. Daher ziehe ich es vor, die Luft auf etwa 25 Atmospheren zu verdichten und j unter diesem Druck ueber den Einlass 8 etwa kontinuierlich in die , Vorkammer 7 herein zu leiten. Die Luft ist dann beim Durchstroemen der

' Duese(n) 6 so heiss, dass der Kohlebrönnstoff 4 sofort in ihr brennt. Da die einstroemende Luft ausserdem eine hohe Sauerstoffkonzentration hat, sinkt die Selbstzuendungstemperatur des Festbrennstoffes 4 meist

IQ noch wesentlich unter die fuer drucklose atmosphaerische Luft gueltige £i)bzuendungs-Temperatur ab. Daher verwende ich in einigen Ausfuehrungs = beispielen auch einen geringeren Zu/fuehrdruck in der Luft, als 25 flfwitfipheren. Der Brennstab 4 ist entweder in der Fuehrung * dichtend eingepasst, sodass der Druck aus Raum 7,20 nicht aus dem Brenngehaeuse 10 heraus entweichen kann, oder aber es ist eine Dichtung vorgesehen, die den Brennstab 4 in der F urhrung 1 in der dem Brennpunkt 5 entgegengesetzten Richtung abdichtet. Moeglich ist schliesslich noch, den Brennstoff 4 voellig in einer Kammer zu verwahren, die den gleichen Druck enthaelt, wie die Kammer 7,9 oder 20, um unerwuenschtes Entweichen von Druck, Gas leckage,

2Q aus den Raeumen im Brennraumkoerper 10 zu vermeiden.

Wie aus meinen aelteren Patentanmeldungen und anderer Literatur bekannt ist, stroemt am Ende eines Brennraumes 20 das verbrannte oder verbrennende Brennstoff-Luftgemisch ueber eine Ableitung aus in den betreffenden Entspannerraum, die Entspannerkammer oder die Entspannerkawf»ern ein, um die Arbeit einschliesslich dem Antrieb des Kompressors zu liefern.

Entsprechend stroemt das sich bei der Verbrennung im FlammplCifcz 5 weiter heizende und ausdehnende Gas,z.B. Brennstoff-Luftgemisch, zum

Beispiel durch Kanal 21 in die Nachkammer 20 hinein. Dortdrin setzt sich

die Verbrennung fort, falls sie im Brehnplatz 5 noch nicht vollstaendig

^Qi erfolgt sein sollte. Der Raum 9 mag als Gaspolsterraum dienen, um Un =

gleichmaessigkeiten der Zustroemung von komprimierter Luft aus Ein« ■ lass 8 oder Ungleichmaessigkeit der zeitlichen Brennmenge und des zeit =

liehen Brenndruckes auszupolstern, also Fluktuationen zu verringern, j also als eine Art Akkumulator zu wirken.

! Ich ziehe es vor, die Luft so hoch zu verdichten, dass sie in der Vor =

j kammer 7 etwas hoeher verdichtet ist und in ihr ein etwas hoeherer Druck j herrscht, als in der Nachkammer 20. Dadurch wird eine staendige Stroemung aus Duese 6 entlang Pfeil 11 auf den staendpg einc/nngahcten Brennstab 4

mit staendiger Verbrennung unter E/genzuendung im Brennplatz 5 und eine staendige Weiterstroemeung durch Kanaele 21 in die Nachkammer 20 hinein erreicht. Die Druckdifferenz in den Kammern 7 und ZO hat Einfluss auf die Verbrennungsgeschwindigkeit und die Stroemungsgeschwindigkeit, Weiterer Einfluss auf die Verbrennungs- und Stroemungsgeschwindigkeit ist durch die Vorwertsgeschwindigkeit 12 in Richtung des Pfeiles 12 des Brennstabes 4 gegeben. Dieser Brennstab wird bei Fahrzeugmotoren daher bevorzugter = weise in seiner Geschwindigkeit in Richtung des Pfeil /2 regelbar gestaltet. Zum Beispiel wird die Geschwindigkeit in Richtung des Pfeiles 4 IQ direkt oder indirekt mit dem Gaspedal, dem Geschwindigkeitsregler des Fahrzeuges, geregelt. Man kann das beispielsweise ueber eine Regelpumpe tun, die eine zeitlich veraenderliehe Druckfluidmenge gegen den Schubappart 15 leitet, der dann entsprechend der Fluidmenge den Stab 4 schneller oder langsamer in Richtung des Pfeiles 12 treibt , wobei dann der ganze Motor schneller oder langsamer laeuft. Statt eines Fluidantriebs kann aber auch ein elektrischer oder mechanischer Antrieb ggf. mit Geschwindigkeits Regler fuer den Vorschub des Brennstabes 4 in Richtung des Pfeiles 12 einge =

■ setzt werden.

Einer der Hauptgruende, weshalb ich es vorziehe, einen

etwas hoeheren Druck in der Vorkammer 7, als in der Nach kammer 20 zu - !Versuche,

bilden, ist, dass ich'eine volle Verbrennung des Stoffes des Brennstoff Stabes 4 zm erreichen. Dadurch sollen giftige Abgase vermieden oder der Giftgehalt des Abgases durch unvo I Istaendige Verbrennung verringert werden. Der Brennplatz 5 hat daher bevorzugterweise eine solche geometrische Form und Bemsessung, dass der Heissluftstrahl aus Duese (n) 6 den Zufluss Brennstoff 4 voll verbrennt und bestroemt.

Die Querschnitte und Geschwingkeiten der Pfeile 11 und 12 sollen deshalb in einem bestimmtem Verhaeltnisse zueinander stehen oder sich innerhalb eines bestimmten Verhaeltnisbereiches befinden. Dieser Verhaeltnisbereich oder dieses Verhaeltnis ist ausserdem zum Beispiel auch noch von der Druckhoehe im Raum 7 oder Raum 20 abhäengig.

Hat man zum Beispiel gleiche Querschnitte der Duese (der Duesen) 6 und des Brennstabes (der Brennstaebe) 4, dann wird, um einen ganz groben Einblick zu geben, die Geschwindigkeit der Heissluftstroemung 11 in Duese 6 bei etwa 25 Bar Druck etwa 1280 mal schnetL sein, als die Vorwaerts-Einflussbewegung 12 des Brennstabes 4 ist. Bei etwa 50 Bar Druck in der Heissluft wird fuer ftflIstaendige Verbrennung die Geschwindig = keit der Heissluft durch Duese 6 etwa 800 mal schneller, als die Einschuo -

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Bewegung des Brennstabes 4 sein. Diese Zahlenangaben sind Jedoch nur sehr groie, sehr vorlaeufige und koennen noch weiteren Bericht! = gungen nach weiterer Erforschung und Messung unterliegen.

Es ist nun weiterhin noch zu erwarten, dass die Verbrennung in Brennplatz 5 nicht vollstaendig genug sein kann, wenn nicht dGfuer gesorgt wird, dass der Heissluftstrahl 11 aus Duese 6 nach Verbrennung des ', aeusseren Teiles des Brennstabes 4 zuegig weiter auch die inneren oder unteren, rueckwaert j gen Teile des Brennstabes 4 mit frischer Heissluft versorgt, damit die ganze Dicke des Stabes 4 in der Luft verbrennt.

Daher sind nach Figuren 3 bis 5 oft mehrere Brennstaebe 4₉ wie 24,34,44,54 in Fuehrungen 1 angeordnet und zugefuehrt. wobei sie in die Heissluft-Zustroemluft aus den Heissluft Duesen 26,36,46,56 herßinschie = ben. Die Heissluft stroemt dabei durch Duesen 26,36,46,56 entlang der darin in Figur 4 gezeichneten Pfeile auf die betreffenden Brennstaebe 24,34,44,54 zu. Um eine richtige und vollstaendige Verbrennung zu er = halten, werden die Querschnitte der Zuleitungen 1 der Brennstoff-Stabe und die Dicken der Brenstoffstaebe 4 usw. so bemessen, dass die Dicken der Heissluftduesen 6,26,36,46,56 eine bestimmte Dicke 19 (Hoehe der Duese im Vergleich zu deren Breite) im Vergleiche zu der

2.0

Dicke 18 des betreffenden Brennstabes 4,24,34,44,54 haben. Denn bei Verringerung der Dicke 19 der Duese 6 im Vergleiche zu der Dicke 18 des Brennstabes 4 erhoeht sich die Geschwindigkeit nach Pfeil 11 der Heissluft. Der Heissluftstrahl hat dann eine staerkere Durchschlag oder Eindring - Tiefe zum vollem Treffen alle Stellen und Teile des Brennstoff- Stabes 4,24,34,44,45. Mittels richtiger Wahl des Zufuehr Druckes der komprimierten Luft und des Verhaeltnisses 19 zu 18 der relativen Dicken der Duese und des Brennstabes zusammen mit der richtigen Bemessung der Vorschubgeschwindigkeit 12 des Brennstabes wird also die Verbrennung im Brennplatze 5 sehr weit beeinflusst . Die richtige Beherrschung und Kenntnis dieser Verhaeltnisse zusammen mit der Beherrschung des Baues geeigneter Kompressoren fuer ausreichend hohe Heissluft Drucke bewirken die Verwirklichung eines guten oder weniger guten Festbrennstoff Motors der Erfindung.

Die Formgebung, Querschnittsveraenderung und Richtung der Raeume-Kanael e 9,7,5,6,21 ,20 ist von der Geschwindigkeit, mit der der Motor arbeiten soll, weitgehend abhaengig und so vom Druck.

Im Falle vollstaendiger Verbrennung und Arbeit des Motors ohne hoehen Luftueberschuss, also im Falle eines Hochleistungsprozesses in einer klein bemessenen Maschine als Verbrennungsmotor, wird infolge des bohen Druckes der einstroemenden, komprimierten Heissluft, die Ver = brennungshoechst-Temperatur in Brennpunkt 5, Kanal 21 und Nachkammer 20 sehr hoch. Sie kann oder wuerde so hoch werden, dass herkoemmliche Metalle, wenn sie den Koerper 10 der Brennvorrichtung bilden, schmel = 2en wuerden. Ausserdem koennen diese hohen Temperaturen fuer den,die, Entspanner nachteilig sein, in den,die_;das verbrannte Gas abstroemt, um in ihnen die bekannte Expansions-Arbeit zu leisten. Besonders ist das dann der Fall, wenn diese Entspanner herkoemmlicher Bauert,zum Beispiel Zy = linder mit oszillierenden Kolben aus Metallen sind.

Daher empfehle ich, in die Kanaele 21 oder die Kammer 20 an jenen Stellen, an denen in der Stroemung die Verbrennung gerade ab = geschlossen ist, oder in der Naehe dieser Stelle oder nach dieser Stelle, Wasser unter hohem Druck als feinen Nebel , zum Beispiel durch die Due = se(n) 13 entlang den Pfeilen 14, einzuspritzen. Die Menge eing spritzen Wasser soll dabei in meinem Motor moeglichst so bemessen werden, dass das Wasser in Dampf umgewandelt wird und das Gas-Luft-Dampf-Gemisch beim Austritt aus dem Entspanner kein Wasser mehr, sondern Dampf ent = haelt, der noch etwas ueberhitzt ist, zum Beispiel um 5 bis 35 Grad, damit der Dampf und das ausstroemende Gas nicht zu feucht ist, um Verrostungen hervor zu rufen. Die Hochdruck-Pumpmittel fuer feine Zerstaeubung des Wassers beim Einsprotzen findet man in parallelen Patentanmeldungen nach Konstruktionen des Erfinders. Einzelheiten ueber Wasser - Einspritz =

j mengen, Vorrichtungen, Zeiten usw., sowie ueber die Verhaeltnisse um den j Brennplatz 5 findet man in entsprechenden Rotary Engine Kenkyusho ι

j Berichten, die bei Lizenzerwerb ausgeliefert werden koennen. Erreicht ' wird bei diesem Wassernachspritzverfahren, dass die spaeteren Temepe -

raturen im Entspanner oder in den Entspannern tragbar gering bleiben, um j die beschriebenen hohen Brennraumdrucke fuer die direkte Festbrennstoff = j Verbrennung zu zulassen und so einen hoch effektiven Motor zu verwirklichen. [ Der Wasserdampf hat zum Beispiel bei Atmospherendruck rund das sechzehn = hundertfache Volumen ds Wassers. Bei richtiger Wassereinspritzmenge ist es moeglich, den Motor so, als arbeite er mit Luft-Brenngas, Jedoch

mit geringeren Temperaturen,arbeiten zu Lassen.,

Figur 1 zeigt noch, dass eine rotierende Trommel 22 im Brenn=

raum 20 ein rotierendes Fluessigkeitsbad erzeugen kann, in dem die Kuehl = fluessigkeit (z.B. Wasser) 23 umlaeuft. Durch Bohrungen 24 mag eine

dosierte, also begrenzte Menge solcher Kuehlfluessigkeit aus dem rotie = rendem Fluessigkeitsbad oder einem entsprechend stationaerem Fluessig = keitsbad zwecks Kuehlung der Wand des Koerpers 10 entweichen mag. Dadurch ist eine weitere Moeg^lichkeit gegeben, Ueberhitzung und Bruch von Brennkoerperteilen zu verhindern. Die Anordnung der Figur 1 ist ein Koerper, der Raeume enthaelt. Trotzdem hat sich der Ausdruck "Brenn= koerper" aber bisher nicht ei ngebuergert. Man nennt eine solche Vorrich= tung, wie die der Figur 1 , die man an einen Satz von Verdichterkammern und ein einen Satz von Entspannerkammern anschrauben oder zu ihnen (0 verbinden mag, allgewein "Brennraum" und einen Verbrennungsmotor, der von Verdichtern aus Luft durch eine solche Anordnung zu einem Satze von Entspanner-Arbeitskammern leitet, einen Verbrennungsmotor mit aeusse = rer Verbrennung. Wenn in der Literatur oder dieser Patentanmeldung vom "Brennraum" geschrieben wird, dann ist das entweder einer der Raeume in einem Koerper 10-oder man hat den Koerper 10, der den wirkli =s chen Brennraum 9,7,21 ,20 enthaelt, der Einfachheit halber mit "Brennraum" benannt,

In Figur 2 ist sichtbar, wie der Brennstab 4 genau vor der Brennstabfuehrung 1 liegt, wenn er im ßt-ennstofftank der Brenn = kammer-Anordnung 10 zugefuehrt wird. Rechts und links oder nur rechts oder oder nur links von ihm liegen die Brennstaebe 16 der gleichen Brenn = stab-Schicht im Tank. Darueber liegen dann die Brennstaebe der naechsten Brennstabschicht 17 im Tank. So kann man den Brennstoff Tank voll unter voller Raurvjctusnutzung mit Brennstoff-Staeben 4,16,17 fuellen und einen nach dem anderem zu gegebener Zeit der Brennstabfuehrung 4 mittels der Schubvorrichtung 15 zufuehren und den Vorschub in der Fuehrung 1 der flivsscnbrennraumanordnung 10 nach Pfeil 12 mit Geschwindigkeit 12 durchfuehren.

j Figur 6 zeigt einen Laenegsschnitt durch einen Ver =

ii dichter oder Entspanner fuer besonders hohe Temperaturen. Wenn naemlich ΜΙ der Motor nach Figur 1 , anderen Figuren oder anderen Patentanmeldungen auf Gedanken des Erf lenders mit sehr hohen Drucken ohne Kuehlung arbeit tet,oder Festbrennstoff-Rueckstaende verbleiben, dann koennen herkoemm = . liehe Verdichter und Entspanner von Motoren oder die Zylinder und Kolben von Otto-Motoren oder Diesel-Motoren ungeeignet sein, den hohen Tempe = raturen stand zu halten. Erfindungsgemaess wird daher in Figur 6 der herkoemmliche Kolben aus Metall durch einen Kolben aus Wasser oder einer

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anderen kuehlen Fluessigkeit ersetzt.

Die Figur 6 zeigt daher die Kompressions - Kammer 27 in dem Kompressionskammern Gehaeuse 25. Die Kompressionskammer ist Jedoch eine Expansionskammer, wenn das Aggregat als Entspanner arbeitet. Und sie ist eine Ansaug - Kompressions - Expansions - und Auspuff - Kammer, wenn das Aggregat als Otto-Motor oder als Diesel - Motor arbeitet.

Unterhalb des genannten Gehaeuses 25 ist eine Ringelementen - Anord nung zum Beispiel nach der Patentanmeldung P 32 26 0S3.5 vom 13,JuIi 1982 angeordnet. Sie besteht in diesem Sonderfalle aus den Ringelementenpaaren oder Elementen 33 und 35, von denen eines auf dem Hubkolben 37 aufliegt und gegen dessen Kopf abgedichtet ist. Das Element am anderem Ende des Elementensatzes 33,35 dichtet gegenueber dem Gehaeu se 25 ab. So ist innerhalb der Ringelemente 33,35 eine Kammer ausgebildet, die mit der Kammer 27 in Verbindung steht und mit Wasser gefuellt ist, das den Wasserkolben 40 der Erfindung bildet. Unterhalb oder am Hubkolben 37 ist der Hubkolbenantrieb 38,39 angeordnet, der das Pleuel einer Kurbel = wellenmaschine oder der Kolbenschuh·einer Kolbenschuh - Hubwerk - Ma = schine sein mag. Durch den Kolbenhubantrieb werden die Ringelemente 33, 35 periodisch gespannt oder entspannt. Zum praktischen Bau der

Ringelemente und des Ringelementensatzes, wie der Kammer darin, ist des zweckmaessig, die Regeln und Formeln der genannten Patentanmeldung vom 13. Juli 1982 zu beachten. Denn sonst funktioniert die Sache nicht und die Elemente brechen. Die Figur 6 zeigt die Elemente im entspannten Zu = stände. Durch Regulator, zum Beispiel, die Bohrung, 28 wird die Kammer innerhalb der Elemente 33,35 jetzt mit Wasser gefuellt, nachgefuellt oder von ueberfluessige« Wasser bzw. Fluessigkeit entleert ,sodass der in der Zeichnung dargestellte Wasserstand 40 etwa in Hohe der Anordnung ,Rege = lung 28, erreicht ist. Danach wird die Regelung 28 geschlossen, was mit bekannten Mitteln, Hahn, Ventil oder dergleichen gesehen kann. Danach treibt der Kolbenhubantrieb 38,39 den Hubkolben 37 aufwaerts,wobei die Elemente 33,35 achsial komprimiert werden, Dieser Hubvorgang wird fort=, gesetzt, bis das Wasser oder die Fluessigkeit 40 im Räume 27 hochsteigt und den gewuenschten Kompressions-Ventil Oeffnungsdruck erreicht. Ist das geschehen, oder ist das Auslassventil anderweitig geoeffent worden, dann oeffnet das Auslassventil 29 und laesst die komprimierte Luft durch Kammer 41 und Weiterleitung 31 entweichen oder leitet die Kompressions Luft ueber die genannten Wege 29,41 ,31 beim weiterem Kompressions - oder Schub-Hube aus der Kammer 27 heraus in den Kanal 31 hinein. Ist eine selbsttaet/ge Druckregelung der Oeffnung des Ventiles 29 vorgesehen,

dann kann der Durchgangsraum 41 teilweise oder auch voll mit Kuehl = fluessigkeit, zum Beispiel mit Wasser, gefuellt sein, weil die Anlage so bemessbar ist, dass die Durchstroemluft ein Absinken des Kuehlwa = ssers aus Raum 41 in den Raum 27 herein verhindert.

Beim folgendem Ansaughube laesst der Kolbenhubantrieb 38,39 den Hubkolben 37 absinken, was durch durch Spannung in den Elementen 33,35 unterstuetzt werden kann.

Ist die Anordnung der Figur 6 als Otto -

Motor verwendet, dann ist sie noch mit einer Zuendung 43 versehen. Wenn sie jedoch ein Dieselmotor ist, dann hat sie eine Brennstoff-Ε inspritz Duese oder Anordnung 45. Entsprechend ist der Hub des Wasserkolbens 40 relativ kuerzer oder laenger, um die Kompression der Luft oder des Brennstoff-Luftgemisches in Kammer 27 unter der Selbstzuendungs -Tempe ratur, wie im Otto Motor zu halten, oder um die Temperatur durch Kompre = ssion auf die ο berhalb der Selbstzuende Temperaturstufe zu treiben, wie beim Diesel Motor. Der Hub der Hubantriebsvprrichtung 38, ist dann entsprechend zu gestalten und zu bemessen, die Achsiale Kompression und Entspannung der Ringelemente 33 und 35 entsprechend zu gestalten.

ι Infolge der inneren Selbstkuehlung innerhalb der Kammer 27 durch

2Qi das Wasser des Wasserkolbens darin, dann dieser Motor hoehere Drucke, als der Dieselmotor zulassen. Beachtet werden sollte jedoch, dass man zu hohe Hubgeschwindigkeiten vorteilhafterweise vermeidet, um das Sprit = zen oder Planschen des Wasserkolbens 40 durch Massenkraefte und Geschwin = digkenten zu vermeiden oder diese Erscheinung oder Moeglichkeit ein zuschraenken.

Soll das Aggregat der Figur 6 als Entspanner bei

sehr hohen Temperaturen arbeiten, dann laesst man entweder die Kuehl Fluessigkeit,z.B. das Wasser, aus der Durchstroemkammer 41 heraus, oder man setzt einen Kanal 47 nach der Seite und montiert den Kopf des Koerpers 25 in umgekehrter Richtung, so,dass die Ventile 29 und 30 nach unten zeigen. Das ist in Figur 9 im Prinzip dargestellt. Zwecks Kuehlung

• kann dann die Heisskammer 42 mit Kuehlfluid gefuellt werden. Das heisse Gas fuer die Expansionsarbeit stroemt dann durch Kanal 31 und Kammer durch deren Kuehlfluid hindurch ueber Einalssventil 30 in die Expansions = kammer 27 herein. Dabei muss das Auslassventil 29 zwangsmaessig geschlossen gehalten werden und erst zum Auspuffhube geoeffnet werden. Da der Auspuffhub kaelteres Gas, als der Fuellhub hat, ist dann in Kammer 41 eine Kuehlfluidfueilig nicht immer noetig. Sie kann aber angeord= net sein, indem man an Auslass 32 ein nach oben gebogenes ueber den Wasser = spiegel verlaengertes Auspuffrohr anbringt.

4-0

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Die Figuren 7 und 8 sind im Wesentlichem eine Wiederholung der Figuren 23 und 25 der DE-OS 3/ 55" 67Γ. Doch enthalsten sie einige wesentlichen Verbesserungen und Erweiterungen der ur = spruenglichen Erfindung. Diese ist zunaechst einmal die Anordnung des wichtigen Einlassventiles 80 im Kolbenkopf 40 des Kolbens 26. Die

Kolben 26 sind, wie nach der Hauptanmeldung bekannt ist, in den Zylin = i
^! dem des Gehaeuses 8 radial beweglich. Sie sind, wie aus der Hauptan = j meldung bekannt, mit den Kolbenkoepfen 40 versehen, deren Form so j ausgestaltet ist, dass beim Einwaertshub aller Kolben in der Endlage J die Kolben mit ihren Kolbenkoepfem 40 einen Restraum 15 bilden, der . fast null an Volumen ist. In der Praxis der Abmessungen nach den Figu = ren 7 und 8 ist dieser Restraum nach voller Kompression, also der Totraum etwa die Haelfte eines Hundertstels des totalen Ansaug - und Kompressi -

onsvolumens der Figur. Bei den etwa 160 bis 170 mm Aussendwrchmesser ; eines Gehaeuses um das Aggregat herum haette diese Anlage der Figuren [ etqa 56 cc Ansaug- und Kompressions- Volumen. Bei der doppelten Groe=

sse, 1:2 mass-staeblich vergroessert hatte das Gehaeuse etwa 330 bis ! mm Aussendurchmesser und das Aggregat an Ansaug und Kompressions Volumen von etwa 400 bis 450 cc pro Umdrehung. Bei vier solcner Aggre -

_7o'i gate achsial hintereinander also etwa 1600 bis 1800 cc pro Umdrehung.

—τ-Ι In der DE- 0$ fehlt eine zeichnerische Darstellung und

spezielle Beschreibung des Weges der Ansaugluft in diesem Aggregat. Erfindungsgemaess wird daher der Kopf 40 des betreffenden Kolbens 26 mit einem Einlass- oder Ansaug- Ventil 80 versehen. Der Koloen - Kopf 40 hat dafuer einen Hohlraum 84, der sich vom Hohlkolbenteii mit '. Hohlraum 86 aus erstreckt. Ausserdem hat der Kolbenkopf 40 die Ansau-i- oder Ei-nlass- Ventilfuehrung 82 mit den DurchstroemKa«°eie 83 und die Fuehrung 82 dient fuer Fuehrung oder Halterung des Ventilscii^fter S/ ■ des EinLassventiles 80. Ein Begrenzungstei I 87 kann angeordnet sein, um die Maximale Achsi albewegung des Ventieles 80 im Kolbenkopfe 40 zu begrenzen. Der erfindungsgemaesse Zweck der Anordnung des Einlass = ,' ventiles innerhalb des Kolbens oder des Kolbenkopfes ist, einen kleinsten j Totraum des Zylinders ohne Stoerung durch ein Einalssventil zu schäften, sodass an der Zylinderspitze dann lediglich die Auslaesse 77,78,79 zur Weiterleitung in die FoerderkanaeLe 77 verbleiben, wobei der geringste j Totraum erzielt wird. Das Aggregat ist dadurch in der Lage die groesste Menge Druckgas hochen Druckes rationell zu liefern. Die Einfuenrung der Luft oder des Gaes erfolgt durch Oeffnen des Ventiles 80 beim Ansaug oder Einlass- Hub des betreffenden Kolbens oder der gesamten Kolben

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Dabei ist es zweckmaessig, das Gehaeuse mit einem Vordruck zu fuellen, zum Beispiel mittels eines Turbochargers, um einen ausreichend hohen Druck jenseits des Einlassventiles 80 zu haben, damit d?eses prompt oeffnet und eine groesste Menge Luft, am besten vorverdichteter Luft oder Gas durch den Einlass des offenen Ventiles 80 im Kolbenköpf 40 einstroemen laesst in den Zylinder hinein.

Eine weitere Neuigkeit der Ergindung ist, dass die Kolben 26 nur noch ! eine ganz kurze Achsiallaenge der voll zylindrischen Fuehrung erhalten« j Sie entspricht etwa dem Kolbenkopfe mit den Kolbenringen 3. Radial nach .a| aussen erstrecken sich davon lediglich noch die Kolvenfinger oder Kolben Arme 85 als Fuehrungsteile zur Verhinderung des Kippens oder Verkantens des Kolbens. Der Kolben selbst ist jetzt zwecks Erzielung radialer Kompakt ι heft so kurz, dass er sich selber nicht mehr fuehrt. Die Fuehrung ueberne/)rdie Kolbenfinger oder Kolbenarme 85, indem sie an den

Flaechen der Zylinderfuehrungsstege 23 gleiten. Die Kolben selbst haben zwischen ihren Armen oder Fingern jetzt einen Hohlraum 86 . Die Kolben erreichen dabei eine aeusserst geringe Masse, sodass sie viele Huebe pro Zeiteinheit zulassen koennen und ausserdem koennen nach Figur 8 beide Achsiai-Enden des Zentralzylinderraumes 15 durch Leitungen 78 ueber Auslass-Ventile 79 in die Weiterleitungen oder Sammelleitungen 77 foerdern. Das Aggregat erreicht so hoechste Leistung bei geringem Gewicht und Raum.

Auch die Figur 10 zeigt, dass es oft zweckmaessig ist, das erfindungs = gemaesse Einlassventil innerhalb des Hubkolbens anzuordnen. Zum Beispiel haben die Kolben 53 bis 55 der Figur 10 auch Einlassventile und zwar die Einlassventile 67. Ansonsten aber zeigt die Figur 10, dass es heute moeg = lieh ist, Kompressoren fuer eine hohe Liefermenge Gas oder Luft hohen Druckes erfindungsgemaess rationell zu schaffen. Dafuer erhalten die Kolbenkoepfe komplementaere Formen zu den Stirnflaechen der Auslass = ventile und der Kolbenhub wird so weit, oder lang, dass die Koibenkopf = spitzen die Zylinderdeckel - und Auslassventil- Stirnflaechen fast ohne Zwischneraum beruehren. Ausserdem werden dadurch erfindungsgemaess solche Ventile moeglich, die hohe Temperaturen ertragen und im Handel billig und schnell erhaeltlich sind. Zum Beispiel Kugeln als Ventile 63 oder 64 der Figur 10. Diese sind im Handel fuer hohe Temperaturen und Drucke aus Glas, Porzellan, Stahl, Karbon oder Hartmetallen erhaeltlich. Die Komplementaerflaechen in den Kolben-Koepfen oder in den Einlassventilkoepfen der Einlassventile 67 sind in der Figur 10 mit "0" gekenn= zeichnet. Diese Kugelventile beduerfen keiner besonderen Fuehrungen .

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Begrenzungsraeume 90, 91 , in denen sie sich bewegen und dabei ihre Sitze oeffnen und schliessen koennen, reichen aus. Diese Art Ventil Ausbildung eignet sich daher besonders fuer Kompressoren mit zwei = stufiger Verdichtung nach der Figur 10 fuer den Zweck der Lieferung grosser Luftmengen oder Gasmengen hoher Drucke. Hier ist in Figur gezeigt, dass der Erstkolben 53 gerade die unterste Lage hat. Der zweite Erstkolben 54 hat eine hoehere und der dritte Erstkolben 55 hat eine noch hoehere. Das soll andeuten, dass die drei Erstkolben zeitlich nacheinander arbeiten. Bei der Kompressionsbewegung

des betreffenden Erstkolbens 53,54,55 komprimiert der Erstkolben Gas oder Luft und drueckt es durch das Auslassventil 63 heraus und mit dem erreichtem erstem Hochdruck in die Zweitzylinder 56,57,bzw. 58 hinein, wobei diese sich beim Abwaertshub der darin bewegten Kolben 59,60,61 mit dem Gas oder der Luft des ersten Hochdruckes fuellen. Danach bewegt sich der betreffende Zweitkolben im Zweitzylinder aufwaerts, um die schon hoch komprimierte Luft oder das schon hoch komprimierte Gas noch weiter zu verdichten und schliesslich mit dem zweitem Hochdruck ueber das zweite Hochdruckauslassventil des betreffenden Endzylinders 56,57,58 durch die S amme I-Lief er leitung 65 in den Auslass oder die Weiterleitung zur Brennkammeranordnung weiter zu leiten. Der Erstzylinder 50 foerdert in den Zweitzylinder 56. Der Erstzylinder 51 foerdert in den Zweitzylinder 57 und der Erstzylinder 52 foerdert in den Zweizylinder Die Foederung der genannten Zylinder erfolgt zeitlich nacheinander und das Spiel beginnt danach wieder von vorne, sodass eine dauernde Foerderung von hoch komprimierter Luft oder Gas mit geringen Schwankungen und Fluktuationen erfolgt. Die Schwankungen und Fluktuationen des Druckes und der Liefermenge sind umsogeringer, je hoeher die ungerade Kolben -

und Zylinderzahl ist. Nicht gefoerdertes Restvolumen aus Tbtraum ist i I nur teilweise Wirkungsgradverlust, weil die komprimierte Luft oder Gas

! darin wie--der expandiert und dabei den betreffenden Kolben zu treiben hilft. ; Bei Kompressoren der Ausfuehrung nach dieser Figur koennen Gas- oder ^: Luft-Drucke von 20 bis 100 oder noch mehr Bar erreicht und beherrscht '- werden. Dadurch lassen sich hohe Wirkungsgrade von Verbrennungsmo = j toren mit aeusseren Brennkammern verwirklichen. Die Erstkolben und die zugeordneten Zweitkolben, also 53 bis 55 und 59 bis 61 muessen fuer ihren Antrieb kraftschluessig miteinander verbunden sein, zum Beispiel durch Pleuel und Kurbelwellen, damit sie in richtiger Zeitfolge

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zusammen arbeiten.

Die Figur 11 zeigt den Laen gsschnitt durch

eint venturi-rohr aehnliche Duese, durch die ich einen Gasstrom aus Kammer 72 in Richtung auf Kammer 76 sende, waehrend ich durch die Leitung 74 der Duese Brennstoffstaub zufuehre. WorauF es erfindungs= gemaess ankommt, ist, dass die Geschwindigkeit des Druck gases, zum Beispiel der hoch komprimierte Luft oder des hoch komprimierten J Wasserdampfes in Eingang 72 in einem bstimmtem Verhaeltnis zur Zuflussgeschwindigkeit des Brennpulvers, zum Beispiel des Kohlenstau = bes durch Leitung 74 in die Duesenenge 73 hinein besteht. Dadurch wird das gewuenschte Mischungsverhaeltnis und der Einblasdruck mit der Einblas-Geschwindigkeit bestimmt, mit der das Gas-Pulver Gemisch entweder durch die Engduese 75 oder durch die Wettduese 76 in die Brennkammer einer Aussenbrennkammer oder einer Innenbrennkammer ι eines Motors mit aeusserer oder innerer Verbrennung oder einer Heizungs j Anlage geleitet werden soll. Ob Wasserdampf oder Luft verwendet wird, richtet sich danach, ob und wie weit das Pulver in dem Gase oder der Luft verbrennen oder nicht verbrennen soll. Das Gas, die Luft oder der Druck= dampf des Dueseneinganges 72 der Duese 71 mag aus einem der Kompre = l' ssoren der Erfindung entnommen sein oder aber in einem der heissen Brennraeume als Dampf aus Wasser geschaffen worden sein.

Durch verschiedene Details der gegenwaertigen Er^f"indung und der Erfindung(en) der Patentanmeldung vom 13. Juli 1982 ist es

moeglich geworden, den Druckbereich des Verbrennungsmotors mit aeuse- rer Brennraumanordnung so weit in der Figur 9 der Er stan meldung nach rechts zu verlegen, dass der Wirkungsgrad des Motors sich dem des Otto-Motors oder des ufeset- AJotors annaehert und dabei der Druck so hoch und die Temperatur im Brenr^aum so hoch wird, dass im Brennraum sowohi Pulver, wie Fluessigkeit oder fester Brennstoff verbrannt werden kann.

> Gleichzeitig kann dabei die Leistung des Motors pro Gewicht und Raumbedarf aber ggf. noch kleiner werden, als die herkoem ml icher Motoren. Statt, wie in der Anmeldung vom 13.JuIi₁ Wasserstrahl«! zur Zerstaeubung des Festbrennstoffes zu benutzen, kann man nach der gegenwaertigen Erfindung dafuer auch fluessige Brennstoffe verwenden. Das ist vor allem dann zu empfehlen, wenn der betreffende Motor mit Unterdrehzahl oder Unterlast laeuft. Denn dann mag es an Temperatur fuer die Direktverbrennung von Festbrennstoff-Staeben mangeUn.

Die in dieser Patentanmeldung

genannten Voranmeldungen, VorLiteratur und evH. priori =

taeten werden auf der letzten Seite der Anmeldung noch einzeln auf = gefuehrt.

In einer der Voranmeldungen

ist bereits be =

schrieben und gezeigt worden, wie man mit Hilfe einer Welle, die mit Hubscheiben und einer Ausnehmung dazwischen, einen langen Kolbenhub radial nach aussen fuer mehrere Kolben in mehreren Zy =

lindern gleichzeitig erzielen und dadurch die Kurbelwelle mit ihrem ίΰ\-

hohem Gewicht und Raumbedarf einsparen kann. Doch besteht nunmehr

die Befuerchtung, dass bei sehr hohen Drehzahlen die Massenkraefte der Kolben so hoch werden koennen, dass Gefahr entstehen kann, dass die Kolbenkoepf e an die Zylinderdeckel anstossen koennten, weil man die Kolben nicht schnell genug bremsen kann.

Die Figuren 12 bis 29 und 79 bis 80 befassen sich daher erfindungsgemaess damit, eine solche Gefahr einzudaemmen, zu ver = hindern oder das Aggregat fuer besonders hohe Drehzahlen, insbes n = dere als Pumpe oder Kompressor, sow/e auch als Motor zu gestalten. Demgemaess ist in diesen Figuren gezeigt, dass man zwei in auf gleicher Achse diametral gegenueber Zylindern laufende KoI = ben miteinander verbindet. Denn dadurch wird erfindungsgemaess erreicht, dass die Fliehkraft des einen der verbundenen Kolben der des anderen entgegenwirkt , wenn die Welle 2 mit den Hubschei = ben 4 stillesteht und der Zylinderblock 3,33,133,233 usw. mit den in dessen Zylindern 13,14, usw. reziprokierenden Kolben 1 ,11 , usw. um die Welle 2 und die Hubscheiben 4 umlaeuft, die Fliehkraft

des einen der Kolben der des diametral gegenueber liegenden entgegen = wirkt. Ganz aufheben tun sich die Fliehkraefte dabei allerdings nicht, da der eine der Kolben jeweils von einem einzigem Augenblicke pro halbem Umlauf abgesehen, immer verschiedene Abstaende von der Mittellinie 26,126, der Welle 2 erhalten und folglich die Flieh = l< raefte periodisch nach einer Sinusfunktion unterschiedlich werden. Denn die Fliehkraft waechst nicht nur mit dem Quadrat der Winkelge = schwindigkeit, sondern auch umgekehrt parallel zum Abstand von der Umlaufachse. Die betreffenden Sinusfunktionen oder Kosinus = Funktionen der verschiednen Antriebsarten findet man in den Figu =

ren 64 bis 66. Doch wird die summarisch wirksame Fliehkraft mit Hilfe der Verbindung zweier Kolben 1 und 11 zu einem Kolben paare 1,11, indem das Paar von Jetzt an Kolben genannt wird und dessen frueher selbststaendige Kolben 1 und 11 jetzt Kolbenkoepfe genannt werden, wie die Nachrechnung leicht zeigt, ganz erheblich geringer,was eine bedeutende Errungenschaft der Erfindung ist. Wenn das die Zylinder tragende Gehaeuse stillsteht und stattdessen die Welle 2 mit ihren Hubscheiben 4 rotiert, haben die Kolben keine Fliehkraft, sondern eine sich dann addierende Beschleunigungskraft.

Diese wird also beim verbundenem Kolben der Erfindung mehr als

Or-

doppelt so hoch, wie bei meinen frueheren Einzelkolben 1 und 11.

Doch ist durch die Verbindung der Kolben 1 und 11 und die Einsetzung eines Kolbenschuhpaares aus Kolbenschuhen 5 in die angeordneten Lagerbetten 24 des Kolbens und die Fuehrung der Kolbenschuhe 5 mit ihren Innenflaechen 9 an den Hubflaechen oder Gleitflaechen der Kolben-Hubscheiben 4 mittels der gegenwaertigen Erfindung erreicht, dass de»· Kolben 1 ,11 zwangsfeuehrt ist und nicht mehr gegen den Zy = linderdeckel 333 laufen kann, da die Beruehrung der Gleitflaechen 8 der Hubscheiben mit den Innenflaechen 9 des betreffenden Kolbenschu«· hes 5 und die Aussenflaechen des betreffenden diametra gegenueber

abfliegenden Kolbenschuhes 5 mit der betreffenden Schwenkbettflaeche 24 des Kolbens 1,11 das jetzt erfindungsgemaess verhindert. Die Verbin = dung der Kolbenkoepfe 1 ,11 mittels der Verbindungsstege 21,22 mit = einander ,sowie die erfindungsgemaesse Anordnung der Kolnenschuhe,5, der Welle 2, der Hubscheiben 4 und der Schwenkbettflaechen 24 wird daher fuer besonders hohe Drehzahlen der Welle 20 mit Hubscheibe 4 besonders stabil ausgefuehrt. Sehr hohe Drehzahlen, wie erwuenscht, werden dadurch moeglich.

In den Figuren sind Teile, die gleiche Teile anderer der Figuren

ersetzen, mit gleichen Endziffern versehen und lediglich durch die 30r

Vorziffern unterschieden. Die genannten Figuren dieses Erfindungs = gegenstandes haben daher alle den gleichen Zweck, oder vervoll= kommnen den Zweck, wobei sie lediglich verschiedene Baumoeglich = keiten aufzeigen. Es ist naemlich so, dass die genannten Teile nicht ohne Weiteres ineinander hinein montiert werden koennen, sondern Jeweils eines der zusammen wirkenden Teile mehrteilig ausgefuehrt sein muss, damit man die Anlage montieren kann.

Die Bauweise des in den genannten Figuren dargestellten Erfindungs= teiles ist daher wie folgt in den genannten Figuren j

dass zwischen zwei gleichachsigen, achsial voneinander entfern = ten Zylindern oder Kammern 3,33,13,14 zum Beispiel nach den Figuren 13 bis 39 und 79,80 oder einer oder einigen dieser Fi = guren, eine zentrisch gelagerte Welle 2,18, zum Beispiel in Lagern 12, um eine zur gemeinsOTne Rclnse. 25 der genannten Kammern 13,14, senkrechte und durch die genannte gemeinsame Achse gelegte Wel/enachse 26 rotierbar gelagert ist und achsialwaerts

einer mittleren Ausnehmung 16 um den Abstand "e" = 6 von der 10\~

Wellenachse entfernt mit dem Radius "R" = 7 ausgebildete

Hubscheiben 4 mit um die Exzenterachse 23 zylindrischen Fuehrungsflaechen 8 vom Radius "R" um die genannte Exzenter = achse 23 angeordnet sind, die die Innenflaechen 9 zweier in den Kolben 1,11 in dessen im Abstande 19 mit Radius 100 ausgebil = deten Schwenkbettenflaechen 24 mit den Kolbenschuh - Au&senflae = chen ^ebenfalls vom genanntem Radius 100^schwenkfaehig eingeleg = ter Kolbenschuhe 5,55 beruehren und/oder fuehren keonnen, wobei der genannte Kolben 5,55 in beide der Kammern 13,14 er = streckt _; sowie in ihnen dichtend entlang der genannten gemein = samem Achse 25 achsial reziprokierbar ist , und der genannte Kolben in seiner achsialen Mitte einen Hohlraum 27 bildet, durch den ein Teil der genannten Welle 2,18 erstreckt ist und der von mindestens zwei Verbindungsstegen 21 ,22 begrenzt ist, die die beiden Kolbenkoepfe 1 und 11 miteinander verbinden und dadurch beide Kolbenkoepfe 1 und 11 miteianander kraftschluessig zu« sammen gehalten srndj

oder;

dass die genannten Hubscheiben 4 stellenweise die Aussen = flaechen 28 des genannten Kolbens 1,11 ueberragen , die genannten Verbindungsstege 21 ,22 in die genannte Ausnehmung 16 eintreten und zwischen den beiden genannten Hubscheiben 4 angeordnet sind·

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und f " <5"2-

dass die genannten Aussenflaechen 28 des Kolbens 1,11 an den Innenflaechen 29 der Kammerngehaeuse 3,33 dichtend anlie = gen oder gleiten und dabei die genannten Kammern 13,14 ver = schliessen, sowie bot ihrer Achsialbewegung entlang der genann =■ ten gemeinsamen Achse 25, also bei cfeiyt genannten Reziprok ie = Yen , im relativ zueinander umgekehrtem Verhaeltnis vergroessern und verkleinern}

und;

dass die genannte Achsialbewegung des Kolbens 1,11 entwe =

»Older durch Fluiddruck in den genannten Kammern 13,14 oder

durch die Bewegung (rotation) der genannten Hubscheiben 4 oder durch beides erzeugt oder gefuehrt wirdj

oder; nach Figuren 12,17,18, und 2* bU *2;

dass die genannten Hubscheiben 4 mit um die genannte Wellen = achse 26.zylindrischen Achsialfortsaetzen 18 versehen und mit diesen auf der Welle 2 befestigt sind, wobei die genannten Fort = saetze 18 auch gleichzeitig die genannten Lager 12 tragen koennen, beziehungsweise in ihnen gelagert sindj

oder, nach fiqure-γι 12 bis l*t;

dass mindestens eines der Kammerngehaeuse 3,33 mit einem abnehmbarem und anbaubarem Deckel 333 versehen ist, um die Einfuehrung des genannten Kolbens 1,11 in die betreffenden Kammern 13,14 zu ermoeglichenj

Und, nach Qlien du auf Seite 39 genannten Figuren ;

dass der Kolben 1 ,11 zwischen seinen beiden Achsialenden 24 eine Laenge hat, die nur wenig kuerzer, als der Abstand zwi = sehen den Kammernboeden 30 vermindert um den Hubweg des Kolbens ist und die Ausbuldung nach Anspruch 13 dafuer ange =

_ ordnet ist, dass trotz des genannten nur geringen Abstandes die

Kolbenenden 24 nie an die Kammernboeden 30 anstossen koennen, da dio Auflage der Kolbenschuhflaochen 9 und 10 an der Gchwen = bettflaeche 24, bzw. an der Fuehrungsflaeche 8 das verhindern j

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Oder; nach Figur&n 46,22,21,24;

dass mehrere Kammernsaetze 13,14, in Kammerngehaeusen 3, 33,133,233, zum Beispiel nach den Figuren 19,20,33,34 einem gemeinsamem Gehaeuse 15 zugeordnet sind und in auf gleichen gemeinsamen Achsen reziprokierbare Kolben mit entsprechenden Kolbenkoepfen 1,11 angeordnet sind, wobei mindestens einer der genannten Kolben mit mindestens 4 Verbindungsstegen 221, 321,222,322 zum Beispiel nach den Figuren 20 bis 24 versehen ist und die genannten mindestens vier Verbindungsstege seitwaerts der beiden dazwischen liegenden Verbindungsstege 121 ,122 eines anderen der genannten Kolben 1,11 angeordnet sindj

oder;

dass zum Beispiel nach Figuren Ί9 bis 27 ein gegebenen = falls Verbindungsstege 121 ,122 zu den Kolbenkoepfen 1,11 des genannten Kolbens befestigender Stift 34 in eine Ausnehmung 31 eines Kolbenschuhes 5 eingreifend , angeordnet istj

oder _f die Mehrfach? ru ρ ρ e-n

dass zum Beispiel nach den Figuren 28,29 oder 30 bis 32 mehrere Hubscheibenpaare 4,444,104,204 an einer gemein = samen Welle 2 in Richtung der Abstaende "e" der Exzonterach =■ sen 23 winkelmaessig zueinander unter gleichen Winkeln verdreht angeordnet sindj

ocle-r;

dass zum Beispiel nach den Figuren 33 bis 37 eine Druckleitung

durch ein Kammerngehaeuse 3 angeordnet ist und der Kolben 1,11 3o\—

mit mindestens einer Nut 48 zur Verbindung mit der Muendung der betreffenden Druckleitung 45 versehen ist und ausserdem gegebenen falls Bohrungen oder Kanaele 47,49 enthaelt, die Fluid aus der genannten Leitung 45 in Druckfluidtaschen 38,39 eines Kolbens oder Kolbenschuhes 5 leiten;

oder;

dass die Kolbenkoepfe mit Ausnehmungen 50,62z.B. nach Figuren 38, 39 vorsehen sind, in die Haltefinger 51 ,53 von Verfc>!ndungs =s

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stegen 421,422 oder 521 ,522 eingreifen und/oder, dass eine Kolbenkopfhaube 55 Teile der genannten Verbindungsstege und der Kolbenkoepfe 1,11 umgreift und diese befestigt, beziehungs = weise daran befestigt ist j

oder; insbesondere fucr hoch^urlqe.

dass in dem genannten Kolben 1,11 , in den jeweiligen KoI = benkoepfen 1 ,11 , zum Beispiel nach Figur 79, Hohl = raeume 57 angeordnet sind, in denen Innenkolben 56 die KoI = benschuhe 5 tragend, reziprokierbar sind, wobei die genannten Innenkolben 56 durch Druckfedern 58 innerhalb der Kolben= koepfe 1 ,11 einwaerts, also aufeinander zu, gedrueckt werden, zum Be ,spiel um den beim Umlauf der genannten Welle 2 und der Hubscheiben 4 veraendernden Abstand "A" der Figur 80 auszu = gleichen und / oder, wobei der Druck der genannten Federn 58 staerker gehalten ist, als die gegebenenfalls an den Kolben 1,11 ' auftretenden Massenkraefte .

Welche dieser Anordnungen und Ausbildungen man in der Praxis trifft, richtet sich weitgehend nach der erwuenschten Drehzahl des Zylinderblockes oder der Weile 2 mit den (den) Hubscheibein) 4.

Wenn die Drehzahlen nur niedrig sind, kann man auf die Anord = nung des Kolbens der Figurengruppe 12 bis 29 und 79 bis 80 ueber = haupt verzichten und die einfachere und billigere Loesung nach der Voranmeldung verwenden. Bevor man das entscheidet, sollte man aber anhand der kinematisch-mathematischen Bedingungen genau nachrechnen.

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Die Figuren 40 und 41 zeigen den generellen Aufbau eines Motors nach der Erfindung in beispielhafter Weise, eingezeichnet sind hier Entspanner der herkoemmlichen Motorenbauart mit Kurbelwellen und Pleueln. Als Kompressor ist von der Kurbelwelle in diesen Figu = ren ein Doppelkompressor fuer zwei Stufen, Niederdruck und Hochdruck nach den Figuren 12 bis 29 eingezeichnet und zwar jeder dieser Korn = pressoren mit vier oder sechs Kolben in entsprechender Anzahl von Zylindern. Der Kompressor 2 foerdert mit Mitteldruck in den Kompre = ssor 3, der dann den Hochdruck in den Brennraum 5 liefert.

Besonderheoten sind die Anordnungen im Brennraum, wobei diese

ausser in den Figuren 40 und 41 noch beispielsweise oder als Alterna tiven, in den Teilefiguren 53 bis 57 gezeigt sind und die technischen Vermutungen ueber die thermischen Verhaeltnisse in den Figuren 60 bis 63 erklaert sind. Diese enthalten vorlaeufige Angaben, die in der kommen = den Praxis vermutlich noch Praezisierungen oder Berichtigungen erfahren werden.

Zunaechst einmal betrachtet der Erfinder den Motor ohne die Benutzung von fezten oder pulverfoermigen Brennstoffen, im Sinne der Hauptanmeldung als Benzin oder Diesel - Treibstoff - Motor. Dass - man solche Motoren mit aeusserer Brennkammer zwischen einem Verdichter

oder Verdichtersatze und einem Entspanner oder Entspanner-Satze bauen kann, ist seit langem bekannt, Doch sind solche Motoren kaum gebaut worden. Der Erfinder vermutet, dass das insbesondere daran liegt, dass die technischen Mittel dafuer bisher nicht ausreichend bekannt wa = ren. Denn die Motorenbauer befassen sich im Wesentlichm mit den Klopferscheinungen, der Brennraumausbildung und zwar der Brennraum Ausbildung mit relativ grossem Volumen bei relativ klejnem Eingangsoder Verdichter Druck, also mit kleinem Kompressions-Verhaeltnis eta.

Dabei beruft man sich auf das P-V Diagramm des Otto, Diesel ,

_ oder des Motors des gemischten Prozesses und sieht daraus. dass bei

einem gegebenem Drucke unter der Selbstzuendtemperatur des Brenn stoff-Luftgemisches der Gleichraum Verbrennungsmotor dem Gleichdruck Verbrennungsmotor sichtbar wirtschaftlich ueberlegen ist. Im Flug zeugbau verwendet man Gasturbinen, doch kostet eine europaeische Gasturbine mit Schaftabtrieb dreimal mehr, als eine dreimal leistungs= staerkere amerikanische Schaft- Gasturbine. Der Preis der betrachteten europaeischen Turbine ist zehnmal zu hoch, um in Volksflugzeugen

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benutzt und von Menschen mit Durschschnittseinkommen gekauft wer = den zu koennen. Es besteht daher ein Bedarf an billigen_/ Leichten, leistungsstarken Aggregaten, die zur Zeit nicht auf dem Markte sind. Es fehlt noch an Firmen, die Schaft-Gasturbinen in Massen zu billigen Preisen bauen, wenn man von den leistungsmaessig zu grossen USA Turbinen absieht. Die Bemuehungen des Erfinders in den letzten Jahren haben keine Hoffnung blicken lassen, dass die gewuenschten Schaft Gasturbinen bald erhaeltlich sein koennten, obwohl die Turbo-charger Technik so weit fortgeschritten ist, dass solche Turbinen eigentlich

schon biI Ug auf dem Markte sein sollte.

Daher hat der Erfinder das Problem untersucht und ist zu

dem Eindruck gekommen, dass der Motor mit aeusserer Brennkammer zwischen einem Verdichter- und Entspanner-Satze dann merklich hoehe = re Leistungen pro Gewicht, Abmessung und Preis abgibt, als die bekann = ten Otto und Dieselmotoren, wenn es gelingt einen solchen Motor mit Aussenbrennkammer technisch vollkommener zu machen. Diese Loesung des beschriebenen Problems erscheint dem Erfinder mit Hilfe seiner Technik und der Patentanmeldungsgruppe durchaus moeglich.

Denn worauf es ankommt, um einen solchen Motor rationell zu machen, ist, den Druck im Brennraum hoch zu bringen, um einen guenstigen Wirkungsgrad im P-V Diagramm zu erhalten, der sich basis = maessig nach der Formel : . ~ _Λ

■-' ψ -1

errechnen laesst.

Um nun den hohen Brennraum Druck zu verwirklichen, kommt es im Wesentlichen darauf an, den Kompressor totraumlos oder tctraum arm zu bauen, den Entspanner totraumarm zu bauen und Venti Ie zu schaffen, die diese Totraumlosigkeit verwirklichen helfen und die au = sserdem der erhoehten Temperaturbelastung beim Uebergang vom Brenn raum in den Entspanner standhalten. Dann wird es naemlich so, dass der Entspanner bei jedem einzelnem Abwaertshube volle Arbeit leistet, waehrend er das beim Otto Motor nur bei jedem zweiten Abwaertsfcube tut. Der Motor mit Aussenbrennkammer ist also geeignet, beim gleichem Entspanner fast doppelt so viel Atbeit zu leisten, wie der Otto-Motor. Also ist er merklich leichter im Gewicht, als der Otto Motor bei glei = eher Leistung. Denn das Gewicht des benoetigten Kompressors ist relative gering, da dieser der geringeren Temperaturen wegen im

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Wesentlichem aus Leichtmetall gebaut werden kann und ausserdem nur etwa ein Viertel bis ein Drittel des Hubvolumes des Entspanners benoetigt. Die Erfindung befasst sich daher in betraechtlichen Teilen mit der Schaffung leichter, fast totarumloser /erdichter, zum Beispiel denen der Figuren 7.f,Sf,r9 und mit der Beschaffung besser kuehlbarer Ventile zwischen Brennraum und Entspanner, sowie mit der Formgebung der Zylinderkopf Innenflaechen und der Stirnflaechen der Kolbenkoep fe, um Totraumlosigkeit oder Totraum-Armut zu verwirk = liehen. Dazu kommt die Anordnung breiter duenner Flammen im Brennraum, um eine gute Verbrennung aller einstroemenden Stoffe zu sichern IO\-

und diese Verteilung des Brennstoffes und der Luft nicht dem Zufalle

in einem grossem Zylinder, wie in herkoemmlichen Motoren,zu ueberla = ssen. Diese Vervollkommnung der Verbrennung durch die Erfindung wird also noch dazu beitragen, die Benzin oder Diesel Treibstoff Mo = toren der Erfindung rationeller und leistungsstaerker zu machen, wo = bei die vollstaendigere Verbrennung auch noch der Abgasentgiftung dien = lieh sein mag.

Mit diesen Errungenschaften fuer den Benzin- oder Dieseltreibstoff Motor mit aeusserer Brennkammer durch die Erfindung

hat man dann die Grundlage dafuer erreicht, um nun auch an die Ver = Z0\-

brennung fester Brennstoffe zu denken, die versprechen, noch besser

zu verbrennen, als der bisherige Kohlenstaub. Sie sind fester kompri = miert, erfordern also weniger Raum pro Gewicht, als Kohlenstaub und sie sind angenehmer in der Handhabung. Hier wird wieder die Einfuehrung der duennen breiten Brennflamme durch die Erfindung bedeutend, weil sie die zugefuehrten Brennstoffe nicht mehr dem Zufalle der richtigen Vermischung mit der Luft ueberlaesst.

Dadurch, dass es erfindungsgemaess, insbesondere durch die Figuren f.e,ftf,SS moeglich wird, einstufig hohe Drucke rationell in den Brennraumeingang zu foerdern, wird der Motor auch rationeller, als die herkoemmliche Dampfmaschine mit allen Rafinessen, sodass der Motor zu der ²/3 bis 3/^. des eingefuehrten Oeles verschlingenden Elektriziaetserzeugung und Zentralheizung verwendet werden kann. Der Motor ermoeglicht anscheinend rationell kleinere Anlagen, als die heutigen Fernheizwerke und Elekt r izitaetswerke, sodass er auch von relativ kleinen Gemeinschaften angeschafft und zur Heizung und Elektrizitaetsversorgung mit Generatorbetrieb eingesetzt^

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den Strom und die Waerme billiger erzeugt, als die bisherigen oelbetriebenen Kraftwerke oder die Dampfmaschinen Stromerzeugungs = Anlagen.

Die Arbeitsweise der Motoren der Figuren 40 und 41 ist im Wesentlichen so, dass die Kurbelwelle 1 von einem ueblichem Starter motor angelassen wird. Dabei dreht die Kurbelwelle 1 den Verdichter oder die Verdichter 2 und 3 mit. Dabei ist zum Beispiel im Brennraum 5 die Sperre 6 geschlossen, sodass die vom erstem Verdichter 2 unter Mitteldruck ueber Zwischenkammer 4 in den Hochdruckkompressor 3 ge=

lieferte und vom Zweitkompressor 3 unter Hochdruck in den Brennraum IO\-

Eingang 200 gelieferte heisse Druckluft mit der ueber der Selbstzuende Temperatur des Brennstoffes liegenden hochen Verdichtungstemperatur nicht aus dem Brennraum entweichen kann und sich in disem vor der Sperre 6 staut. Da gleichzeitig mit der Kurbelwellendrehung die Brennstoffantriebsrollen 8 den Brennstoff 28,45 bereits in die Brennstelle zwischen 27 und 37 foerdern, entzuendet sich der Brennstoff und verbrennt in der komprimierten Luft, wobei ein ploetzlicher, hoher Druck unter Gleichraumverbrennung, wie im Otto-Motor entsteht. Diesen Druck kann man benutzen, um ueber einen Drucktaster 51 hinter Leitung 50 zu benutzen, um den Klappenkolben 666 aufwaerts zu bewegen, damit er die Sperre 6 oeffnet und nach erfolgter Oeffnung in der Offenlage der Sperre 6 arretiert. Das ist nur ein Beispiel der Zuendung. Ist die Zuendung mal erfolgt, dass stroemt das Gas durch den Brennraum 5 ueber die gegebenenfalls angeordnete Reinigungangsanlage 40,41,42,43, 44,57,58 usw. und ueber das Ventil 12 durch Einlassoeffnungen 10 in die betreffenden Abwaertshub bereiten Zylinder 13 bis 15 periodisch wechselnd nacheinander ein, um darin die betreffenden Kolben 16 bis 18 periodisch nacheinander zum Arbeits-Abwaertshube anzutreiben, der dann seinerseits die KurbelwelIe 1 treibt, damit den Verdichtersatz treibt und die Arbeitsleistung nach aussen von der Kurbelwelle abgibt, wobei diese noch das Ventil oder die Ventile 12, z.B. ueber 31 bis 33 antreiben mag. Der Motor laeuft jetzt mit konstantem Brennraum Druck weiter, bis er abgestellt wird, wobei seine Leistung durch Regelung der Drehzahl der Brennstofftreibrollen 8 geregelt werden mag. Zum Beispiel mit dem Gashebel des Autos verbunden. Waehrend hier die Verdichter der Figurengruppe 12 bis 29 eingezeichnet ist, scheint es so zu werden , dass der Verdichter der Figurengruppe 7» δ und Sg₁SS zusammen mit denen einer der Voranmeldungen

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die Verdichterarbeit noch besser und einstufig verrichten kann, sodass dieser die Anordnung des Verdichters der Figuren 40 und 41 ersetzen mag. Dabei koennen die auf die Mitte 15 gleichzeitig laufen = den Kolben 26 der genannte/7 Figuren von aussen her gleichzeitig parallel die genannten Kolben 26 mittels Hubscheiben oder Kurbelwellen und Pleueln antreiben, sodass die 3,4,5,7,6,8 oder 9 Kolben 26 gleichzeitig und parallel zueinander zur Mitte 15 komprimieren.

Die Einzelheiten der erwuenschten Ventile sind zum Teil schon in den Voranmeldungen betchrieben und so auch das Prinzip der Verbre = nnung des festen Brennstoffes im Brennraume 5. Diese Patentanmeldung zeigt daher weitere Einzelheiten der Moeglichen Ausbildung von Verdichtern, Entspannern, Ventilen und Brennraum - Alternativen, die im Einzelnen die gewuenschten Ziele dadurch verwirklichen,

dass der Brennstoff zunaechst pulverfoermit oder Pulver mit Fluessigkeit, zum Beispiel mit etwas Wasser, vermischt ist und unter Druck einer Duese zugefuehrt wird, die im Quer = schnitt so eng ist, dass das Pulver sich unter dem Druck zu einem engem Pulver verdichtet, insbesondere zu einem flachem Querschnitte bei groesserer Breite, als die Dicke des Quer = schnittes ist und das Pulver so in Querschnittsform eines duennen Streifens aus der Duese heraus gepresst wird:

oder;

dass der Querschnitt des Brennstabes breiter ist, als er dick ist und in eine mit heisser Luft gefuellte Duese eintritt, deren Querschnitt duenner, als er breit ist j

oder}

dass das Brennstoffband neben weiteren Brennstoffbaendern durch entsprechende Querschnitte gefuehrt wird, sodass in der Gesamtheit eine breite duenne Zufaehrung des Brenn= , stoffes in die Brennkammer erfolgtJ

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oder; - Q>S'-

dass die genannte Brennkammer die eines Verbrennungsmotors mit aeusserer Verbrennung ist, in die ein Verdichter heisse, komprimierte Luft einblaest und der Brennkammer ein Entspanner nachgeschaltet ist, in die die Brennkammer ihre heissen Gase liefert und der genannte Entspanner den Verdichter antreibt und darueber hinausgehende Enspannungsarbeit nach aussen abgiegt, zum Beispiel nach den Figuren 40 oder 41 , worin die oder der Verdichter 2,3 zum Einlass 200 der Brennkammer verbunden ist und der Auslass 10 der Brennkammer zu den Ex =

pasionskammern z.B. 13,14,15 nacheinander periodisch verbun den wird, sodass die Arbeitselemente, zum Beispiel Kolben 16, 17,18 nach einander mit heissem Gas aus der Brennkammer 5 zum Beispiel ueber eine Steuerung oder Ventilanordnung 12 mit Einlassmitteln 10 und Auslassmitteln 11 periodisch beaufschlagt werden, um ihren Arbeits- und Expansions- Hub auszufuehren und zum Beispiel ueber Pleuel und eine Kurbelwelle die Verdichter Elemente. 19 bis 24 treiben und darueber hinaus Arbeit durch die Kurbelwelle aus dem Gehaeuse 30 heraus nach aussen abgeben^

soy- ^oder:

dass ein Ventil 12 angeordnet ist, mit dem alle Zugaenge zu allen Entspannerkammern z.B. 13 bis 15, verschlossen werden koennen, sodass beim Anlass-Antrieb des Motors oder dessen Kurbelwelle durch den Verdichter z.B. 2,3, im Brennraum 5 hoch komprimierte heisse Luft angestaut wird, dsr die Moenlichkeit in den Entspanner zu entweichen versperrt ist, wobei der Luftdruck steigt und die Temperatur so hoch erhoeht, dass der Brennstoff sich entzuendet und in ihr verbrennt;

Oc/erj

dass nach Zuendung des Brennstoffes ein Durchlass zum Ent = 30\-

spanner geoeffent oder automatisch geoeffnet wird, zum Beispiel mittels eines Druck- oder Temperatur - Tastmittels, z.B. 7)

octer;

fjln'-.s 7wischon dem Zuondkammortnil H7 rfnr, Π' nnnmumoi 5 und dem Bn tspannerteil 13 bis 15 eine Sperre 6 angeordnet ist, die

nach Uebersteigen des die Zuendtemperatur hervorrufenden Zuenddruckes vor der genann ten Sperre 6 durch einen durch ei= nt Ferfer54 belasteten Tastkolben 51 und Leitung des Druckes danach unter ein Hubelement 666 zuegig und im Einklang mit dem Lieferdruck aus dom Verdichter und der Gasaufnahme durch den Entspanner('3-/S) oder durch eine den sinngemaessen Effekt bewirkende Anlage geoeffnet wird, zum Beispiel nach Figur 41 J

oder·

dass der Brennstoff in einer Kammer 44 aufebwahrt ist, der durch eine Leitung 144 ein nicht brennbares Gas ein Druck zugefuehrt ist, dos dem des Brennraumes 5 oder dem der VerdichterIieferwn^ entspricht^

oder)

dass der Brennstoff 45 ein Band breiten duennen Querschnitts ist und ein Foerdersatz, zum Beispiel ein Rollenpaar 8, ange = ordnet ist, dass den Brennstoff unter Dichtung als Tape oder Band Band 45 in die Brennduese 27 einfuehrt und zwar in der Geschwin digkeit, die zum Verbrennen mit dem gewuenschtem Lufttverhael tnis "lambda" in der heissen Luft in der genannten Duese 27 erforderlich

ist;

oder;

dass der Brennstelle 27 ein Duesendicken Verstell-Element oder Duesenquerschnitts- Verstellelement 46 zum Beispiel nach der Figur 41 zugeordnet ist, mit dem der Querschnitt der Brennstelle oder Duese 27 veraendert werden kann und dadurch der Brennvorgang, der Abstand des Brennstoffes oder die Luftgeschwin digkeit beziehungsweise der Luftdruck, der aus dem Kompressor kommt, beeinflusst werden kann, um eine optimale Brennwirkung des Brennstoffes 28,45 in der Brennstelle 27 oder in der B^enn = kammer 5 zu bewirken)

oder;

dass vor dem Entspanner , z.B. 12,13 bis 15, eine Schmutz oder Fr^mdkoerper - Abscheideanlane, z.B. 42-44,55,59,60 mit Rotorantrieb 41 zugeordnet ist, die austauschbar ange =

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-Geordnet sein mag und/oder mittels der Halterung 40 der Anlage zuceba:., oder von ihr abgenommen werden kann, wenn das so erwuenscht istj

oder»

dass sie eine Kurbelwelle 1 enthaelt, die mittels Getriebemitteln die Ventile, zum Beispiel das Rotorventil 12 und den Kompressor teil, z.B.3,4,19 bis 24 treibt und/oder der Kompressorteil einen hoeheren Luftdruck vor der Brennstelle 27 liefert, als er im Brennraum Hauptteil 5 vorhanden ist, sodass die heisse Luft unter Ueberdruck durch die Brennduese 27 gepresst wird und eine beson verdichte und heisse Luft dort vorhanden ist, wo die Brennstoff =· spitze in die Luft eintritt, oder der Brennstaub in sie eingepress' wird;

Oder;

dass zum Beispiel nach Figur 54 Pulver - oder Pulver-Wasser gemischter Brennstoff nur; einer Lcitunn. 68 unter Komprimierunn in einer Duese 69 engeren Querschnitts in die Brennstelle 7? gepresst wirdj

oder;

dass der Brennstoffstab oder das Brennstoffband 28 ohne vorher der Brennraum 5 zu durchlaufen, in eine enge Duese 64 einge = j

zwungen wird, in der vom Verdichter kommende,heiss komprimiertc Luft aus dem Einlass 63 groesseren Querschnittes in den engeren Querschnitt der Duese 64 eingeleitet ist:

oder·

dass zum Beispiel nach Figuren 54 und 55 ausgebildete Luft = einlaesse- 64, Brennstoffoinlaesse 69, Dueson-Nasen 70 und 71 angeordnet sind und ein Duesenquerschnitts-Verstellmittel 65 mittels einer Leitflaeche 66 den Duesenquerschnitt bei Nase 71 , bei Querschnitt 73 oder bei Nase 70 oder bei mehreren dieser Stellen nach Wunsch oder nach automatischer Steuerung erwei --

tert oder verengt, insbesondere einen duennen, breiten Quer = schnitt 73 nach Finur 55 erweitert oder verengt, um eine duenne breite? Brennflamme mit hochvol Ikommoner Verbrennung ?u srzourv-n^

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octzr;

dass zwischen dem Brennraum 5 oder 65, dem Lufteinlass 67 und dem Brennstoffzuefuehrungskanal 76 zum Beispiel nach der Figur 56, die Duesen bildenden Nasen 71,181,281 mit der Zuendstelle 85 angeordnet sind und diese Nasen einander genae = hert oder voneinander entfernt werden koennen, beispielweise mittels Exzenterpressteilen 78,79 und 82,83 in Raeumen 77 und Jenseits dunner, unter Exzenterwirkung nachgiebiger Waende 80, 81 , die die genannten Nasen 181 und 281 tragen oder bilden^

oder;

dass Jer Brennraum 5 mittels einem Kanal 65 bis hinter den Motor verlaengert ist und dort unter ihm ein abnehmbarer Teil 88 angeordnet ist, der die Schmutz-oder Fremdkoerper Sammelan lage 89 er.thaelt, von deren Boden aus ein Weiterleitungska = naI 90 zu einem Zwischenkanl 91 im Brennkopf fuehrt, von wo aus das heisse Arbeiitsgas dann durch den Brennraumaustritt 92 zu den Entspannern gelagt, wobei der abnehmbare Teil 88 an einer Halteflaeche o/es Brennkoerpers sitzt und zum Beispiel mittels einer Halterung 93 daran gehalten ist, beziehungsweise auch

waehrend der Fahr des Fahrzeuges mittels Spannern 94,95 und

Lejtplatte oder Halteplatte 93 ausgeschoben und durch eine neues ersetzt werden kann, wenn die Schmutzsammelanlage voll geworden ist, wie zum Beispiel in Figur 57 beschrieben}

oder·

dass in ihr Verdichterlanlagen verwendet sind, die geringen Totraum und hohen Foerdergrad bei hohen Drucken haben, zum Beispiel Anlagen nach einer der Voranmeldungen oder nach dieser Patentanmeldung, sodass sie selbst bei Drucken ueber 20 Bar bis ueber 100 Bar noch wirkungsgradhoch heisse Druckluft foerdern, um einen hohen Wirkungsgrad des Motors zu sichern:

oder;

dass eine Wasser-Einstpritzanlage 86 nach Figure 56 oder eine solche nach Figuren 72 bis 76 einem Motor mit Aussen= brennkammer oder einem Otto-oder Diesel-Motor unter Benutzung der Lehren oder Mathematik dieser Patentanmeldung zugeordnet ist.

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Die Figuren 42 bis 44 zeigen das Beispiel eines Ventiles, das einem Verdichter vorgeschaltet oder nachgeschaltet sein mag, oder auch zum Beispiel dem Entspanner des Motors der Figuren 40 und 41 oder einem beliebigem anderem Motor oder Entspanner züge r ordnet sein kann. Die Figur 44 zeigt dieses Ventil im Laengsschnitt, waehrend die Figuren 42 und 43 Querschnitte durch das Ventil sind, da diese Figuren Laengsschnitte durch einen Zylinder smd_/ dessen, das Ventil 12 beinhaltenden Zylinderkopf oder Ventilkopf 27 ist. Beide Figuren 42 und 43 sind gleiche Schnitte. Sie zeigen ledigl ch zueinander unterschiedliche Hubhoehen des Kolbens 4 im Zylinder 1 and dadurch bedingte andere Stellungen des ritierbaren Ventiles 12.

Es soll bei diesem Ventil einmal erreicht werden, dass an sich bekannte rotierbare Ventile wirklich in der Praxis betriebssicher verwendbar werden und ausserdem soll erreicht werden, dass ein Ven = til zwischen Brennraum 5 und dem Entspanner eingesetzt werden kann, dass wesentlich besser kuehlbar ist, als die bisherigen Hubventile. Dabei soll es nach Moeglichkeit ausserdem noch einen Selbstdichtungs = effekt verwirklichen und sich gegebenfalls, falls es abnutzen sollte, selber wieder dicht einlaufen oder dicht einlaeppen. Es ist zu beden = ken, dass die Gastemperatur, die dieses Venttil beruehrt und durch = stroemt, hoeher, als in ueblichen Ottomotoren ist. Seine Bedeutung besteht darin, dass der rotierende Ventilkoerper 12 hohl und von Kuehl fluid zwangssdurchstroemt ist, wozu das Ventil die inneren Kuehlraeume 13, beziehungsweise 29 hat. Ausserdem ist es durch Andruecic- KoI= ben 16 gegen die Dichtbettflaeche 32 im Zylinder kopf bette angedrueckt, damit es eimmer dicht arbeitet. Die Andruekung erfolgt dabei in der Richtung entgegengesetzt zu dem Einlasskanal 10 und dem Zylinder = eintritt 106. Daher die Schraeglage der Anpresskolben 16 in ihren Andrueckkammern 15. Ausserdem ist ein Dichtklotzsatz 20 zum Verschluss des Einlasskanals 10 (spater bei der Rotation 11) ange = ordnet, der den Enlasskananl 10 oder 11 verschliesst, wenn das Ventil mit dem Kanal 10 oder 11 ueber die den Einlasskanal 8 des Zylinder = kopfes 27 hinausrotiert. Auch dieser Dichtklotzsatz ist durch Andrueckkolben in Anpresszylindern (21 in 22) gegen die Aussenflaeche 6 des Ventiles 12, bezw, gegen die Auflageflaeche 24 im Kopfe 27 gedrueckt.

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Die Andrueckkolben 16 und die Dichtkloetze 20 sind Paare, die achsial gesehen relativ zur Ventilachse 112 seitlich von den Einlassoder Auslass- Kanaelen 10,11 und dem Zylinder-Einlass 106 versetzt sind, sodass die Innen-Gleitflaechen der Kolben 16 und der Kloetze immer an rund herum geschlossenen, ununterbrochenen Aussenflaechen = teilen des Ventilkoerpers 12 laufen. Die Speisung des Andrueckkammern 15,20, erfolgt zum Beispiel durch Kanaele 18,23 vom Brennraume her oder anstelle Gas aus dem Brennraum in diese Kammern zu leiten, setzt man ein Trennventil nach einer der Voranmeldungen ein, um den Gasdruck auf den Anpresskammern 15,22 zuzufuehrendei. Schmieroel wirken zu lassen, sodass die Kammern 15,22 dann immer Schmieroel vom Drucke gleich dem des Brennraumdrueckes enthalten.

Weiterhin mag das Ventil durch die Anordnungen 34 bis 36 also Exzenterscheibe und Gegenfederung am anderen Ende, 37,38,39 periodisch achsial hin und her bewegt werden, sodass sich eine Drehbewe= gung und eine Achsialbewegung ueberlagern, die die Gleit- und Dicht Flaechen 6,7,31.32,120,17, usw. des Ventiles, des Ventilbettes und der Anpresskolben, sowie der Dichtkloetze ideal einzulaeppen versuchen.

Von besonderer Bedutung ist auch hier wieder, dass die Pf) —

Form der Kolbenkoepfe, also die Stirnflaechen der Kolben 4 in den

Zylindern 2,1 eine Form haben, die der der Innenflaechenteile der Anlage ueber dem Zylinder komplementaer ist. Man sieht daher in den Figuren cteutlich die Stirnteilflaeche 5, die dem Radius der Aussenflaeche 6,7,31 des Ventiles 12 komplementaer ist, daneben die Schraegflaechen, die den Schraegflaechenteilen des Durchtrittes 106 komplementär sind und weiterhin nach aussen die planen Stirnflaechen = teile der Kolben 4, die den Planflaechenteilen des Zylinderkopfbodens komplementaer sind. Es ist also hier jeder Totraum ausgeschaltet, wenn der Kolben bis voll an die Flaechen der Oberteile heran gefuehrt wird.

Ebenfalls wichtig ist hier, dass es in den Figuren 42,43 auch gezeigt ist, dass man die Abgase bei der untersten Stelleun (aeusserer Totpunkt) der Kolben 4 durch im Zylinderunterteil angeordnete Schiit = ze 3 in eine Sammelkammer zum Auspuff ableiten kann. Das ist deshalb vorteilhaft, weil dadurch eventuelle Reste von Fremd = stoffen sicherer entweichen, als bei der Rueckfuehrung durch ein

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Ventil, denn je wewqe.r· Gleits^tellen Fremcistoffe oder Brenn Rueckstaende durchlaufen, Je geringer ist die Gefahr des Kolben oder Zylinderwand Verschleisses im Entspanner,

Die Einzelheiten des Motors der Erfindung versprechen also, lange Lebensdauer der Kolben und Zylinderaende im Vergleiche zu herkoemmli = chen Kohlenstaubmotoren zu haben. Soweit die Temperaturen beim Durch tritt durch das Ventil sich als zu hoch erweisen, wird nach der Berech = nung der Erfindung Wasser nachgespritzt, um die Temeperatur zu kuehlen. Wie die Figuren 60 bis 63 zeigen, kann mit Wassertemperatur die mittlere Zylindergastemperatur auf unter 300 Grad Celsius, allerdings unter Wirkungsradverlust reduziert werden. Man bedenke hier anhand der Diagramme der Figuren 60 bis 63, dass die Brennraumtemeparatur im Entspannerzylinder nur kurze Zeit wirkt. Das empflichste Teil gegen Temperatur ist also nicht der Entspanner kolben oder Zylinder, sondern das Durchfluss-Steuerventil nach der Voranmeldung oder das nach den Figuren 42 bis 44.

Die Einzelheiten oder Alternativen zur Ausb Idurig des Ventiles

und seiner Umgebung und Hilfsmittel zur Erreichung des angestrebten Zieles guter Dichtheit und Steuerung der Gasstroeme wird zum Beispiel dadurch erreicht,

dass einer von Fluid durchstroemten Kammer, zum Beispiel der Kammer 1 nach den Figuren 42 bis 44, die zum Beispiel nicht nur Kammern einer Hydropumpe oder eines Hydromotors sein brauchen, sondern auch Kammern oder Zylinder eines Kompressors, Verdichters, Gasmotors oder Entspanners beziehungsweise eines Verbrennungsmotors sein koennen, wie zum Beispile die Zylinder 1, 2,3,13 bis 15 der Verdichter oder Entspanner der Figuren 40,41 , ein in einem Bette 32 gelagertes, mit seiner Aussenflaeche 31 im genanntem Bette rotierbares Umlauf-Ventil 12 vorgeordnet oder .

nachgeordnet bzw. vor- und n'ach - geordnet ist, das eine zylind = h

drische Aussenflaeche 31 als Dichtflaeche zur Dichtung an der Bettflaeche 32 aufweist und die einen Radius hat, der dem Radius des benachbarten Kolbenkopfes entsprechen kann, wo also die Kammer 1 in bevorzugterweise einen Kolben 4 enthaelt, dessen Kopf eine gegen Verdrehung gesicherte, zur genannten Aussen = flaeche 31 komplementaere Stirnflaeche 5 mit gleichem Radius hat,

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das genannte Ventil Einlasskanaele 10 und Auslasskanaele 11 onthaelt, und dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil zwecks guter Dichtung mit einem Teile der Aussenflaeche 31 gegen die Bettflaeche 32 gedrueckt wird^

dass das genannte Ventil 12 innere Hohlraeume 13 oder 29 hat, die von kuehelndem Fluid, wie ziüm Beispiel Luft oder Wasser durchstroemt sein moegen, und/oder, dass das genannte Ventil mittels'einem Achsialantrieb, z.B. 33,3^4,35,36,37,38,39 periodisch achsial bewegt, also oszilliert oder reziprokiert wird, damit sich die Drehbewegung mit einer Achsialbewegung zwecks Selbstreinigung der Dichtflaechen 31,32 oder zwecks Selbst-Dichtlaeppen der genannten Dichtdlaechen 31 ,32 ueberla = gert, und/oder, worin ein Kanal 13 mit Oeffnungen 14 zwecks DurchFouelung der genan iten Kammer mit Kuehlluft angeordnet ist, und/oaer, worin die genannte Kammer ein Zylinder ist, in dem ein Kolben 4 laeuft, der bei seiner untersten Lage S'chlitze 3 in der Kammernwand 2 freigiebt, sodass die Abgase aus der Kammer durch diese Schlitze entweichen, und/oder, worin die Abgase durch den Auslasskanal 11 und 9 geleitet werden, und/oder, worin der Kana] 9 im Kammernkopf 27 zusammenwirkend mit dem Kanal 11 im Ventil 12 unter Druck oder Lauf luft die Kammer 1 zeitweise mit Kuehlgas oder Kuehlluft durchspaelt oder die Abgase durch die Kanalele 3 aus der Kammer 1 heraustreibt, und/oder, dass dem Ventil 12 diametral gegenueber dem Einlasskanal 8 im Ventilkopf 27 und dem Einlass 106 in die Kammer 1 eine Anpressanordnung zugeordnet ist, die aus zwei oder mehr Anpresskolben /6 in flnprßsszylindem 15 besteht, deren Anpress= druck auf den genannten Kanal 8 und Einlass 106 gerichtet ist und die achsial parallel zur Achse 112 des Ventiles 12 versetzt sind,

sodass einer der Anpresskolben diesseits und der andere Jenseits des Kanales 8 und 9, sowie des Kammerneinlasses 106 liegt und dadurch eine η ununterbrochenen Teil der Aussenflaeche 31 des Ventiles 12 beruehren, und/oder, dass Druckfluid z.B. durch Kanaele 18 in die Anpresskammern 15 geleitet wird, wobei dieses Schmierfluid sein kann, dass ueber Anordnungen einer der Voran = meldunqen mit dem Gasdruck in dem Kanal 8 und dem Einlass 106

enthaelt, aber von diesem Gase mit der Anordnung der Voranmel dung getrennt sein kann, und/oder, dass die Kammern 15 und KoI = ben 16 so bemes en und gerichtet sind, dass die Aussenflaeche mit einem die Rotation und/oder Achsial-Bewegung des Ventiles

12 ohne hohe Reibung an der Bettflaeche 32 gleiten kann und dabei gegen diese gut abdichtet, sodass kein Gas oder Fluid aus den ihnen zugeordneten Kammern oder Raeumen entweichen kann, oder entweichendes Fluid ein Minimum ist, und/oder, dass im Venti Ikopf 27 eine Schraegflaeche 24 einer Kammer 19 angeordnet ist, auf der ein Dichtklotz 20 mit seiner Lagerfloe = '" ehe 25 aufliegt, und/oder, dass der genannte Dichtklotz eine

D ichtf laeche 120 hat, die komplementär zur Aussenf laeche 31 des Ventiles 12 geformt ist, also eine Teilzylinderflaeche 120 mit dem Radius bildet, den die Aussenf laeche 31 des Ventiles 12 hat, und/oder, wobei in dem Ventilgehaeuse dem betreffendem Dichtklotz zugeordnet , eine Anpresskolben 21 in einer Anpress= kammer 22, die durch Leitung 23 mit Druckfluid gefuellt sein mag, angeordnet ist, der auf den Druckklotz 20 presst und diesen mit der Flaeche 25 auf die Flaeche 24 und mit seiner Dichtflaeche auf den entsprechenden Teil der Aussenf laeche 31 des Ventiles drueckt, sodass die genannte Dichtflaeche des Klotzes 20 den betreffenden vorueber rotierenden Kanal 10 oder 11 des Ven tiles 12 verschliesst und abdichtet, wenn dieser mit dem Kana\ 8 in Verbindung steht, und/oder, worin eine solche Anzahl von Dichtkloetzen 20 mit zugeordneten Kolben 21 und Kammern 22 angeordnet ist, wie Kolben 16 dem Ventil 12 zugeordnet sind, und, oder, dass die Kloetze 16 die gleiche achsiale Lage relativ zur Ventilachse 112 haben, wie die genannten Anpresskolben

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->- 3330S33

Die Figuren 45 bis 52 und teilweise die Figuren 64 bis 71 ' ^: zeigen Beispiele fuer Motoren der Erfindung fuer hoechste, mindestens kurzfristige Leistung bei grosser Einfachheit und Billigkeit und bei geringem Gewicht. Ihre Aufgabe ist es, zum Beispiel, die Schaft Gasturbinen fuer kurzfristigen Einsatz zu ersetzen und dabei eine ihr gleiche Leistung pro Gewicht annaehernd oder ganz, je nach Aus = fuehrungs-Arfc zu erreichen. Oder es ist ihre Aufgabe, die Leistungs= abgabe des betreffenden Motors direkt in Druckf luidstroeme, zum Bei = spiel in Hydrofluidstroeme umzuwandeln.

Die Umwandlung einer Verbrennungsmotoren Leistung in einen oder mehrere hydrostatische Druckfluidstroeme ist aus den USA Patenten 3,260,213 und 3,269,321 und weiteren Patenten des Er = finders in anderen Laendern bekannt. Damals wurden diese Patente aber von den Fachexperten nicht ernst genommen. Man hielt ihnen zum Beispiel entgegen, dass die Uebertragung einer Hydroleistung in Rohren mehr Verluste bringe, als man an Vorteilen erreiche. Ausserdem lag den damaligen Patenten zwar eine gesunde Theorie zu = gründe, doch wurde das mathematische und technische "know-how" und Wissen nicht erreicht, um die Motoren praktisch verwerten oder durchsetzen zu koennen. Die entsprechenden Figuren der gegenwaertigen gen Erfindung sollen diese Maengel der alten Technik ueberwinden und kraftkonzentrierteste Aggregate von geringen Herstellungskosten und Gewichten zu schaffen. Ausserdem soll die Leistungsabgabe, soweit wie moeglich, in die Mitte zwischen den Zylindern verlegt werden, damit die Zylinder beiderseits aus schmalen Flugzeugteilen heraus in den Luftstrom hereinragen koennen, oder es soll eine einzige Kurbelwellenanordnung einem Aggreate mit Arbeitshueben in beiden AchsialbewegungsrichtHflge/) zugeordnet werden. Denn bisher arbeiten die Kurbelwellen ja nur bei einer Achsialbewegung des Kolbens mit Arbeitsabgabe nach aussen. Schliesslich sollen Mittel angeordnet werden, mehere solcher Freiflugkolben Motoren zu verhaeltnis = gleichen Arbeitstakten zu zwingen, damit die Leistung mehrerer der = selben rationell in Hydrofluidaggregate mit mindestens sieben Kolben uebertragen werden kann. Und schliesslich sollen die Gewichte solcher Freiflugkolben fuehlbar verringert werden und die

Frequenz der Hubzahl pro Zeiteinheit soll erhoeht werden, was dadurch moeglich wird, dass man den Freiflugkolben erfindungsgemaess Zwangs mittel zur Bewegungsbegrenzung zuordnet, die ein Anfliegen des Kolbens

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- τό -

-lean einen jenseitigen Zylinderdeckel bei zu schnellem Fluge des KoI = bens unmoeglich machen. Denn das ist Voraussetzung dafuer, um die Hubfrequenz zu steigern.

Erfindungsgemaess ist daher in Figur 45 zv/ischen zwei Kolben 2,4 eine Mittelwand angeordnet, in die eine Zuleitung durch Turbo erfolgt und ein RueckscMagventil angeordnet ist, dass Ausstroemung von Druckgas unmoeglich macht, wenn die Steuernut 5 oder 6 ueber den Einlass 25 fliegt. Ausserdem ist Brennstoffeinspritzung statt Vergaser vorgesehen, um einen langen Kolbenhub zu ermoeglichen. Dieses '⁰A. Aggregat gibt daher eine aeusserste Kompaktheit und Billigkeit der Her = stellung bei ausserordentlich hoher Leistung. Die Leistung mag an einem Ende 7 des Schaftes 3 der Kolben abgenommen werden. Der Motor arbeitet in beiden Richtungen, je einer der Zylinder bei einer der Achsi alhubrichtungen.

Die Figuren 46 bis 49 zeigen Massnahmen, die Hydropumpen zwischen den Zylindern anzuordnen, damit die Zylinder aussen sind und in den Luftstrom an beiden Seiten eines engen Flugzeugteiles herausragen koennen. Ausserdem sind in d/esen Figuren Schwenk = arme 32 angeordnet, damit die Hydropumpenkolben keine hohen Relativ= geschwindigkeiten oder Verkantungen unter hohem Druck erleiden.

Von besonderer Wichtigkeit ist die Figur 50 mit ihren Formeln in Bezug auf die Schablonen oder Hydropumpen Antriebselemente 43, 44. Denn durch diese bisher unbekannten Formeln wird es moeglich, ■die Arbeitsabgabeleistung der Verbrennungsmotorkolben 2,4 genau bemessen voll an die hydrostatischen Druckstroeme aus den Pumpen = Kolben 39 abzugeben. Der Motor arbeitet dann ohne Leistungsrest und ohne Leistungs- oder Brennstoff Verschwendung, was bisher noch nie erreicht war. Man kann an der Schablone 43 dann willkuerlich nahe dem Hubende eine Leistungsbedarf-Verstaerkung einbauen oder aus = formen, sodass diese den Verbrennungsmotorkolbenhub abwuergt und dadurch das Anfliegen des Freifl ugkolbens 2,3,4 an ein Teil, zum Beispiel einen Zylinderdeckel, o^er Hfaende ΐε,-nSOder 2/5.

Die Figuren 51 ,52 verbinden eine Zwangsbegrenzung des Kolben hubes der Kolben 2,4 mittels der Anordnung und des Eingriffes einer der Hubscheiben der Erfindung in das Mittelteil des Kolbenschaftes. Gleichzeitig zeigt diese Ausfuehrung die Moeglichkeit der Anord= nurg vieler Hydropumpenkolben und die Fuehrung des Hubteiles 62

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-W-

gegen Verdrehung oder Verlagerung. Anstatt eine der Hubscheiben der Erfindung in der Mitte zwischen en Motorkolben 2,4 anzuordnen, kann man auch eine Kurbelwelle und Pleuel in der Mitte

zwischen den Motorkolben 2 und 4 anordnen. Doch ist das nicht so einfach und nicht ohne seitliche Belastungen moeglich, da man die Kurbelwelle bisher nicht ohne Weiteres durch die Kolben oder den Kolbenschaft legen konnte. Im vorliegendem Falle der Erfin= dung wird das aber, wie jedoch nicht in der Figur gezeichnet, dann möeglich, wenn man die Kurbelwelle oder den Kolbenschaft 3 zwecks Einmontage eines Stueckes der Kurbelwelle in die eriindungsgemae = sse Nut 47 der mittleren Kolbenstange 3 zwischen den Kolben 2 und 4 hereinbaut.

Bisher ist die Anordnung der Hubscheiben der Erfindung gegenueber der Anordnung eines Kurbe/K/tllc-n/triebes oder Fuehrungs = mittels die wesentlich einfachere. Doch sollte nach Moeglichkeit, wie in den Figuren 51 und 52 nicht eingezeichnet, die Anordnung nach den Figuren 79 und 80 den Hubscheiben zugeordnet werden. Beispiels= weise, indem man die Hubkolben 56 mit den Druckfedern der Figur- 79 unter Beruecksichtigung der Abstandsberechnung nach der Figur 80 an dem Mittelteil des Kolbenschaftes 3, zum Beispiel an oder in den Teilen 49 der Figuren 51 ,52 anordnen, sodass die Rollenbolzen 50 dieser Figuren innerhalb des Mittelteiles 49 innerhalb der Grenzen der Abmessungen nach Figur 80 stark gegen die Fuehrungsflaechen 8 der Hubscheiben 4 gedrueckt werden und zwar mit einem so starkem Drucke, dass dieser die Moeglichkeit des Anfliegens der Freiflugkolben 2,4 an jenseitige Zylinderdeckel oder Begrenzungswaende ausschaltet oder verhindert.

Figur 64 zeigt einen Schnitt durch einen herkoemmlichen Viertackt = Otto - Motor. Zum Zwecke des Leistungs-Vergleiches der Systeme

Ic sind alle Figuren 64 bis 71 in gleichem Masstabe gezeichnet und zwar

im unter Figur 69 eingezeichnetem Masstabe 1:3. , also dreimal verkleinert. Die Figur 64 beruht dabei auf vielen Messungen der Honda 750 cc Motorrad Engine CB 750 der sechziger und siebziger Jahre. Diese hat sich umgebaut in den Teststaenden des Erfinders bestens bewaehrt. Man hat bei dem 60 mm Durchmesser Kolben und 60 mm Kolben = hub einsohl iessl ich Zuendung'usw. ein Gewicht von 12 Kg; naemlich etwa Jc 5 Kg fuer das Kurbelgehaeuse mit Kolbon, Kurbelwel Ie und Pleueln, sowie 5 Kg fuer den Zylinderblock mit VentiLkopf. Zwei Kg sind

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,7? 3330S33

Zubehoer, wie Zuendung, Hauben undsoweiter umgelegt von den vier Zylindern dieser Motorradengine auf einen. Die Leistung ist dabei ohne Trurbocharger 18 PS bei 10.000 Upm. Doch laeuft die Maschine nur 8500 ohne Turbo. Mit vom Erfinder angebautem Turbo erreichte dieser Motor bei 10.000 Upm pro Zylinder umgerechnet 26 PS bei 14 psi Ladedruck. Dabei haelt die Engine die 10 000 Upm ohne Weiteres durch, wenn starke Bolzen eingesetzt sind. Man kann den Ladedruck noch steigern, auf das doppelte und damit die Leistung nochweiter erhoehen, doch bedarf es dann guter Kuehlung. In kurzfristigen Motorradrennen in USA werden die Leistungen noch rund doppelt so hoch benutzt,zum Beispiel mit Methanol als Brennstoff und sehr hohem/Turbo Ladedruck. Die Leistungsangaben in den genannten Figuren sind also nicht aus der Luft gegriffen und keineswegs die hoechst moeglichen. Jed och sollen

! die hohen Leistungen nur kurzfristig benutzt werden, zum Beispiel die

halbe Minute beim Senkrechtaufstieg eines Tragfluegelflugzeuges, damit die Motoren nicht therm/sch ausser Balance geraten, also damit die Motoren nicht zu stark aufheizen.

Unter Beruecksichtigung dieser Zylinderleistungen ergenen sich die rechts neben den Figuren) eingetragenen Werte. Die Figur . 65 ist dabei die Burke Engine des verstorbenen Amerikaners Burke mit Scotch-Joke als Kolbenzwangsfuehrung, jedoch durch die gegenwaertige Erfindung dahin gehened verbessert, dass das Scotch Joke, wie Burke es nannte, also das Teil 8,6,7, erfindungsgemaess mit der Aussenflaeche 11 an der Innenflaeche 10 des mittleren Teiles des Gehaeu = ses gefuehrt, damit man auf die Vorkompressionszylinder verzichten und diese durch Turbocharger ersetzen kann. So erhaelt man die hohe Leistung pro Gewicht dieses Aggregates.

Das vierzylindrige Aggreate der gehenwaertigen Erfindung muesste noch eine viel hoehere Leistung ergeben, wenn die Kolbenhubbegrenzungen und Zwangsf uehrungen der Erfindung sich ausreichend lange in der Pra = xis bewaehren sollte. Zu bedenken ist, dass die Motoren der Seite mit den Figuren 64 bis 66 Viertacktmotoren betreffen. Die Leistungen der Zweitacktmotoren auf den Fotgeseiten mit den Figuren 67 bis 71 sind entsprechend hoeher,da sie doppelte Anzahl von Leistungsabgabe Hueben haben. Die Figur 68 entspricht dabei im Wesentl ichem der Figur 45, jedoch auf die Vergleichsgroesse umgezeichnet. Mit Turboantrieb bringt sie eine sagenhafte Leistung, die dos Leistungsgewicht der genannten Schaftgasturbine uebersfceigt. Allerdings ist noch keine

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Kraftuebertragung der Leistungsabgabe vorgesehen. Das Abgas aus dem betreffendem Zylinderausgang 29 foerdert ueber Turbo oder Lader die turbochargierte Luft ueber das Einlassventil der Erfindung und die Steuernuten 5,6, in die betreffenden Zylinder 27,29 hinein. In Figur 67 ist dagegen keine Turbo-^ladung vorgesehen, sondern sind leichte Vordruckzylinder 100,200 mit Vordruckkolben 202,203 angeordnet. Die vorgespannte Ladeluft stroemt aus Kanaelen 205,206 ueber den Einlass 19,119 mit dem erfindungsgemaessem Ventil 19,119 in den betreffenden Zylinder 27 oder 29 herein. Die,L,eistung pro Gewicht ist daher etwas geringer, als die der Figur 68, da der Turbo etwas weniger, als die leichten Vorladezylinderanordnungen 200,100 sind.

Die Leistung der Maschine nach Figur 69 der Erfindung hat ein etwas geringeres Leistungsgewicht, was daher kommt, dass hier bereits eine mechanische Leistungsabgabe mittels der Hubscheiben und Kolbenfuehrungen nach der Erfindung eingebaut sind. Trotzdem ist das Leistungsgewicht von fast 7 Ps pro Kg sehr hoch, wenn das Aggregat der Erfindung bei 10.000 Upm turbochargiert betriebssicher durchhalten sollte.

Die hohe Leistung des Aggregates der Figur 68 bringt zunaechst naechst noch keinen hohen Sinn, weil kein Getriebemittel zur Umwandlung der Achsia!bewegung in Leistungsabgabe nach aussen angeordnet ist.

Ausserdem ist oft ein Gleichlauf zeitlich nacheinander phasiert mehrerer Aggregate erwuenscht. Daher ist in Figur 70 an das achsial aeussere Ende eines der Kolben, zum Beispiel am Kolben 4, ein Kurbel = [ wellentrieb mit Pleueln und Kurbelwelle angeordnet. Diese Anordnung verhindert betriebssicher das Anfliegen des Kolbens an ein Zylinderende

oder an die Mittelwand 15. Und ausserdem ist es gegenueber herkoemmliehen i

chen Motoren vorteilhaft, weil es die zweite Kurbelwelle und Pleuel

spart, die sonst fuer zwei Zylinder benoetigt sind. Das Leistungsgewicht, j zweitack und turbochargiert, wie in Figur 68 wird hier trotz der ι Anordnung des Kurbeltriebes ausserordentlich hoch.

In Figur 71 ist ein Dreifachsatz diese Aggregates mit Zwangs Synchronisierung der Hw&be dreier Einheiten durch gemeinsame Kurbelwelle 126 gezeigt. In der Leistungsauswertung ein-^mal mit und einmal ohne die acht Pumpen 130 bis 137 im Kurbelgehaeuse fuer die Umformung der Motorleistung in hydrostatische Druckstroeme.

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S. 3330933

Die Ziele der Aggregate der Figuren 45 bis 52 und 64 bis 69 werden beispielsweise dadurch angestrebt,

dass die Anlage in der Substanz ein doppelter Freiflug - Kolben Motor, zum Beispiel nach den Figuren 45 bis 52 oder 67,68, 70,71 ist, in dem in zwei Kammern 27 und 29, die durch eine Mittelwand 15 voneinander getrennt sind, zwei Kolben 2,4, die durch eine KoI = benstange 3 fest miteinander verbunden sind, die die Mittelwand 15 dichtend durchdringt, oszillieren, also reziprokieren oder hin - und her in achsialer Richtung laufen, wenn der Jeweiligen Kammer durch Einlasses 25,16,17 Brennstoff zugefuehrt und in der komprimierten Luft in der betreffenden Kammer entzuendt wird, und, worin

Steuerquerschnitte achsial fest relativ zu oder an den Kolben, zum ι
! Beispile als Nuten 6 und 6 in der Kolbenstange 3, angeordnet sind,

! durch die die betreffenden Kammern durch die mindestens eine Mittel =

' wand 15 hindurch mit Luft oder Bre^-nnstoff-Luftgemisch gefuellt

ι werden und Auslasskanaele 29 vorhanden sind, aus denen die Gase,

j die ihre Arbeit an der» betreffenden Kolben 2 oder 3 bei der Entspa

nnung in der betreffenden Kammer abgegeben haben, entweichen

koennenj

2 ν oder;

dass in der genannten Mittelwand ein Einlass 18,25 angeordnet ist, in dem ein Rueckschlagventil 19 Gas in die Ringkammer 18 ein= laosst, ober keines durch das Vetil 19 heraus oder zuruccklaesst, sowio dass dio boiroffondo 3touornut 5 odor 6 zur botroffondon Achsi = al lage der Kolben 2,4 mit Stange 3, eine Verbindung von dem genann= tem Einlass 25, bezw. der Ringkammer 18 zu der betreffenden Kammer 27 oder 29 herstellt; und/oder, worin das genannte Ventil 19 einwegbelastet ist, zum Beispiel mittels der Feder 20, und in der anderen Richtung durch den staerkeren Druck zur betre = ffenden Zeit in der Kammer 27 oder 29 belastet ist, und/oder worin das genannte Ventil 19 mit einem Anschlag 21 ,22,z.B. am Schaft 24 ausgeruestet ist, damit das Ventil 17 nicht gegen den Kolbenschaft 3 stossen kann, und/oder, worin das Ventil 17 in einer einbaufaehigen Venti!halterung 26 angeordnet ist, und/oder, worin die Abgase aus den Kammern uobor Leitungen 29,11 oinon Druck in den einlass 2¹^

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3330383 . SO.

foerdernden Lader, zum Beispiel Turbo 12 treiben, der die Ladeluft oder das Gemisch in den Einlass 25 und durch das Ven = til 17 in die betreffende Kammer 27 oder 29 liefert, und/oder, worin sei bstwirkende Einlassventile 3,(0, Luft yon oussen in d'^e Leitungen 11 liefern oder hereinlassen , und oder, worin der Kolbenhub so lang ausgebildet ist, dass der Kompressionsdruck in der betreffenden Kammer so hoch wird, dass er die Selbst= entzuendungstemeperatur ueberschreitetbund daher kein Gemisch angesaugt wird, sondern Brennstoff durch die,betreffende Ein= fuehrung 16,17 in die betreffende Kammer 27,29 gefoerdert wird, und oHer,worin Aussendeckel 8 rueckwaertig der Kolben 2,4 Kammern verschliessen, um die Abgase nicht frei entweichen zu lassen, sondern einem Turbolader 12 zu zufuehren, und / oder, worin mindestens eines der Kolbenteile 2,4,3 mit einem Abge = berteil 7 versehen ist, von dem die Arbeitsleistung der Achsialbe= wegung der Kolben 2,4 abgenommen werden kann j

oder;

dass die Kolbenstange 3 laenger ausgebildet ist, zwischen den genannten Kammern 27,28 zwei Trennwaende 115,215 angeordnet sind, die die Mittelwand 15 ersetzen und die betreffenden Kammern 27 und 28 um die Kolbenstange 3 herum verschliessen, die genann= ten Steuernuten 5,6 so angeordnet sind, dass die betreffende Trenn wand belaufend, den betreffenden in der betreffenden Trenn and 115, 215 angeordneten Einalsskanal 16,17 zur entsprechenden Zeit und Achsiallage der Kolbenanordnung 2,3,4 mit der betreffenden Kammer 27 oder 28 verbinden und ausserdem zwischen den genannten Trenn= waenden ein den betreffenden Kolbenstangenteil 3 umgebender Raum 103 angeordnet ist, in dem entweder Mittel zur Abnahme der Leistung von der Kolbenstange 3, zum FJeispiel nach den Figuren 51 , 52 angeordnet sind, oder diese Anordnung zum Beispiel mittels der Welle 2 mit Hubscheiben 4 dazu dient, die beiden Kolben zum Paral lel-Lauf mit anderen substanziell gleichen KoLbzn zu zwingen, oder, der dazu dient, in diesem Räume 103 eine Kompressoren- oder Pump-Anordnung zum Beispiel nach den Figuren 46 bis 49 oder 51 und 52 odor dergleichen zur Abnahme der W =

3330S33

stung in einen oder mehrere Druckluft oder Druckfluessigkeits Stroeme, zum Beispiel Hydrofluidstroeme umzuwandeln, und/oder wobei diese Abnahme und Umwandlung durch Schablonen 40,43 oder dergleichen mit Kurvenflaechen 41,44 erfolgt, die den Bedingungen der Gleichungen der Figur 50 entsprechen, und/oder worin Kolbenschuhreibung vermindernde Schwenkheleb 32, z.B. nach Figuren 46 bis 49 mit ihren Teilen und Zubehoer zugeordnet sind, und/oder, worin Fuehrungen 63,64 fuer Schablonentrae ger 62 angeordnet sind, und/oder, worin Mittel, zum Beispiel 50,51,8,2,4 49 der Figuren 51,52 oder 123,223,323,126,120, 121 ,1Π usw. der Figuren 70 oder 71 achsial ausserhalb der Kolben 2,4 oder in dem Räume 103 zwischen den Trennscheiben j 115,215 angeordnet sind, um ein Anstossen der Frei flug- Kolben

j Anordnung 2,3,4 an Endwaende 8, Mittelstueck 15 oder Trennwaen :

de 115,215 zu verhindern, also den Hub der Kolbenanordnung 2, 3,4, auch dann gewaltsam zu begrenzen, wenn die Kolbenanordnung nung hohe Massenkraefte infolge sehr hoher flchsialbewegungs Frequenz hat, die ohne solche Begrenzung der Hubwege die Kolbenanordnung gegen die genannten Teile schleudern koennte, und/oder, wobei durch diese Anordnung die Achsialhubfrequenz der Kolben Anordnung 2,3,4 erheblich oder fuehlbar ueberdas bisher erreichte hinaus gesteigert wird und/oder, worin die Anlage benutzt ist, um eine Mehrzahl verhaeltnisgleich zueinander foerdernder Druck= fluidstroeme zu erzeugen, und/oder worin achsial auserhalb der Endwaende, die von Kolbenstangenverlaengerungen 333 durchlaufen sind, zum Beispiel nach Figur 67, Ladedruck-Aussenkammer η 100, 200 mit darin eintauschenden Aussenkolben 202,203 angeordnet sind, die Luft ueber Einlaesse 204 aufnehmen und ueber Auslaesse 205, 206 komprimiert oder vorkomprimiert durch Leitungen ueber Ein= lass-Einwegventile 19 in die betreffende Kammer 27 oder 28 foerdern, (z.B. Figur 67 mit Ventil 25,19 nach Figur 68) und/oder, in dem der Motor nur das Gehaeuse 1 mit den Kammern 27,29, Kolbenanordnung 2,3,4, Auslass 29 und Einlass 25,19 moeglichst mit einem Turbolader dazwischen hat, um eine Hoecht= leistung bei geringstem Gewichte zu erzielen, und/oder, wobei mehrere solcher Motoren durch Pleuel und Kurbelwelle 123,223, 323,126 nach Figuren 70,71 zum Parallel lauf gezwungen werden_;

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3330S83

und/oder die Kurbelwellen-Pleuel-Anordnung nach den Figu = ren 70,71 nur an einem Ende eines der Kolben 2 oder 4 des betreffenden Motors 1,401,501 angeordnet, um hohe Leistung bei geringem Gewichte zu erzielen, und/oder, worin die Kurbel = welle mit Pumpmittel 130 bis 133,134 bis 137 oder einigen derselben selben verbunden ist, sodass die Anlage nach Figuren 70 und 71 einen Hydrofluid foerdernden Verbrennungsmotor beildet.der zum Beispiel hohe Leistung bei geringem Gewicht, zum Beispiel fuer den Senkrechtaufstieg von Tragfluegelflugzeugen einsetzbar ist.

Berichtet wird noch, dass die Annahme, dass Freiflugkolben mit 10 000 Doppelhueben fahren koennen, wie in den Figuren 67,68, vermu tet, keine Ueberlegung des Erfinders ist, sondern dass diese Behaup tungen aus den achtziger Jahren aus den VDI Nachrichten stammen. Da die Massenkraefte bei 10 000 Hueben bereits hundertmal hoexher sind, also 100 mal hoehere Verzoegerungskraefte benoetigen, als bei 1000 Hueben in gleicher Zeit, ist der Erfinder diesem

Mitteilungen gegenueber etwas misstrauisch. Schon im zweitem Weltkriege war es so, dass wir nicht erfuhren, was

im Auslande geschah und heute ist es so, dass zum Beispiel der Durschnittsbnerger nicht die geringste Ahnung davon hat, wer zum Beispiel den summengeregelten Bagger erfunden hat, oder wer schon vor zwei Jahrezehnten praktische Volksfl^ugzeuge pafcenfierfc erhielt und konstruierte, oder wer die Leistungsgewichte der Radialkolbenaggregate auf das hunderste Teil reduziert hat. Umsomehr ist man Propagande ueber Wundermotoren in der Presse ausgesetzt, die dann

der Motor des Jahrhunderts heissen. In der gegenwaertigen Erfindung ist der Leistungsvergleich zwar gemacht worden, doch haelt der Erfinder staerkere Sicherungen gegen Artlaufen des Freiflwgkolbens an einen Zylinderdeckel, eine Mittelwand oder eine Trennwand fuer zweckdienlich, als die reine Steuerung durch Gasquerschnitte, wenn die 20 000 oder 30 000 Doppelhuebe pro Minute erreicht werden sollen, ueber die die VDI Nachrichten berichten. Daher die sichernden Massnahmen in der gegenwaertigen Patentanmeldung, denen noch weitere in Zusatzanmeldungen nachgereicht werden moegen. Immerhin muessen bei 30 000 Upm die Verzoegerungskraefte fuer den Freiflugkolben bereits 900 mal staerker sein, als bei 1000 Doppelhueben pro Minute.

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Am leichtesten zy bauen ist heutzutage von den Freiflwgmotoren der beschriebenen F/guren die Ausfuehrung nach Figuren 70 oder 71 , oder Anbringung eine Kurbelwellen - Leistungsabnahme - Anordnung an einem Ende eines der Kolben der Figur 45,67 oder 68, denn Kurbelwellen und Pleuel kann man als Ersatzteile billig von Kfz Haendlern kaufen. Ohne eine Leistungsabnahme - Anordnung an den Freiflugkolbenaggregaten machen sie nicht viel Sinn, wie schon aus den genannten USA Patenten des Erfinders hervorgeht. Selbst dann, wenn die Leistung elektrisch abgenommen wird, bleibt

to \ doch fuer hohe Hubfrequenzen von vielen 1000 Doppelhueben pro

Minute eine Sicherung gegen Anlaufen eines der'Teile an ein anderes zweckmaessig. Dafuer gibt die gegenwaertige Patentanmeldung fln = haltspunkte und weitere moegen ggf, in Zusatzpatentanmeldungen noch folgen.

Der Otto-Motor mit Wasser-Wachspritzung der Figur 72 mit dem P-V Diagramm nach Figur 74 erhaelt heute wieder etwas Sinn, weil heute billige Turbo-Chargierung moeglich ist. Urspruenglich nahm der Erfinder in einer USA Anmeldung αη_{; t} · dass

die grosse Volumenausdehnung des Dampfes, wenn das Wässer in Dampf umgeformt ist, eine Leistungststeigerung moeglich mache, wenn man die Hitze zur Aufheizung des Wassers zu Dampf aus dem Brennraum entnimmt. In Figur 76 wurde damals angenommen, dass das zu eineim geringerem Luftbedarf fuehren koennte. Nach den Ueberlegungen aus den letzten Monaten ist das aber nicht richtig. Der

Heizwert, den die Luft maximal aus dem Bernnstoff aufnimmt, reicht nicht aus, um ebenso viel Rauminhalt Dampf zu erzeugen, wie das

Gas hat. Daher hat die Figur 72 insbesondere dann Sinn, wenn :

a) der Motor mittels Aufladung (Turbo-chargierung)

eine hoehere Luftmenge als bei natuerlicher Ansaugung aufnimmt,
oder

b) das Wasser im Kuehlraum des Motors moeglichst bei hohem Druck, z.B. 15 oder mehr BAR fast auf die Saettigungstemperatur vorgewaermt ist.

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Dann ist die stufenweise Wassernachspritzung durch Einlaesse 47,48,49 der Figur 72 gelegentlich zweckdienlich, um die Gas Temperatur zu kuehlen. Diese Kuehlung kann dann zwar zu etwas Leistumgsabfall fuehren, spart aber Aussenkuehlung und verringert Verluste durch Aussenkuehlung, sodass in der Summe nicht immer Leistungsverlust entstehen muss, sondern auch ein Leistungs Gewinn entstehen kann. Jedoch nicht immer. Die Ein = spritzmittel zum Einspritzen von Wasser unter hohem Druck zur schnellen Verdampfung entsprechend kleiner Troepfchen stehen heute durch die Teile der Voranmeldungen zur Verfuegung und koennen besichtigt werden. Sinngemaeses gilt fuer die'Figuren 75 und 76, die Prioritaetsanmeldungen fuer die gegenwaertige Anmeldung und eine der Voranmeldungen sind. Auch hier ist die stufenweise

Wassernachspritzung durch Einlaesse 65,66 gezeigt und in Figur 78 sind die Berechnungsformeln gegeben, mit denen man die Foerder = menge an Wasser durch konische Pumpelemente des Erfinders und seiner Partner errechnen kann. Einzelheiten dazu in einer der Voranmeldungen.

Beim heutigem Stande der Untersuchungen vom August 1982

ZO hat der Erfinder den Eindruck, dass die Wassernachspritzung nicht

uebertrieben werden sollte, weil mit ihr eine beachtliche Wirkungsgrad verminderung parallel zu gehen scheint. Siehe hierzu die vorlaeu = figen Daten in den Figuren 60 bis 63. Die Wassernachspritzung ist heute keine technische Schwierigkeit mehr, da in der Voranmeldung Hochdruckwasserpumpen von hoher Lebensdauer offenbart sind. Doch sollte nur dann und nur soviel Wasser eingespritzt werden, wie zur Temperaturverminderung notwendig ist. Insbesondere bei Turbo Chargierung der Motoren. Doch ist es ein Mittel der Erfindung,die Verluste durch Wassernachspritzung betraechtl ich dadurch zu reduzieren, dass man das zu verdampfende Wasser erfindungsgemaess im Abgase auf Siedetemperatur vorwaermt oder es ueberhaupt unter beachtlichem Drucke im Abgase vorwaermt. Denn dann faellt der Warmeanteil zur Aufheizung des Wassers beim Einspritzen in den

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Motor der Figuren 40,41,56,72 oder 75 aus und die Verdampfungswaerme ist dann wesentlich geringer. Die Wirkungsgrade des Motors dieser Figuren mit Wasser = nachspriztung nehmen dann wesentlich weniger ab, als in den Diagrammen der Figuren 60 bis 63 angegeben . Oder sie nehmen sogar zu, insbesondere auch durch Einsparung von Verlusten durch Aussenkuehlung der Zylinder = waende und das Abgas der Brenn kammer verringert dann trotzdem, wie angestrebt, seine Temperaturen

/fl_J_ betraechtlich. Dieses ist, falls nicht vorbekannt, eine Lehre der gegen w aertigen Patentanmeldung. Entsprechend bekommen die Figuren 72 bis 76 dann wieder Sinn. (Figur 73 wird gesondert beschrieben. Die Figur 73 dient dazu, die Zylinder der Verbrennungs motoren fuer hoehere Drucke standhaft zu machen. Dazu sind die Druckkamern 78 oder 79 oder eine derselben um den Zylinder gelegt, sodass die Zylinderwand 76 von beiden Seiten her unter etwa gleichen oder angenaehert gleichen Drucken steht, jedenfalls aber die Druckdifferenz geringer ist, als beim ueblichem Zylinder in der freien Atmosphere.

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Die Ziele der Figuren 72 bis 76 versucht die Erfindung, beispiels weise dadurch anzustreben,

dass die Drucke im Brennraum, die Querschnitte der

·! die Brennstellen beeinflussenden Einlaesse und die Geschwin =

j digkeiten der komprimierten Luft, wie der Brennstoffzuführung

nach den Lehren der Patentanmeldung oder derer Mathematik,

; erfolgt, eventuelle Wassernachspritzung die Temperaturen senkt,

' wobei die Wassernachspritzung auch in Zweitakt oder Viertakt

' Motoren nach der Figur 72 geschehen kann, jedoch so geschieht,

I dass der Wirkungsgrad nicht unter den der Dampfamaschine absinkt,

, insbesondere Wassernachspritzung dann vorgesehen sein kann, wenn

; eine Aufladung des Kompressors erfolgt, sodass hoch konzentrierte

i Luftzufuhr eine hohe Heizwert Einfuehrung an Brennstoff ermoeg =

j licht, dass die beschriebenen Verhaeltnisse im Sinne der Figuren

I 60 bis 63 oder unter Benutzung der in den Anmeldungen offenbarten

' neuen mathematischen Forineln erfolgen^

j odzr,

) dass die Zylinderwand radial aussen von mindestens einer,

I in bevorzugter Weise aber mehreren, Kammern 70 oder 70 und

umgeben ist, in die durch Leitung(en) 80,81 ein Druck eingefuehrt wird, der substanziell etwa dem in dem betreffendem Teile im Zylinder 75 herrscht, wobei die genannten Kammern 78,79 in einem den Zylinder 76 umgebendem Gehaeuse 800 angeordnet ist oder sind_;

oder.

dass Wassereinspritzung an verschiedenen Stellen relativ zum Abstand vom Verbrennungsbeginn nach den Figuren 72 oder 75,76,74 eingespritzt wird, um Wasserdampf zu erzeugen, die Aufheizung aus dem heissem Gase zu entnehmen und dadurch das pampfvolumen zu addieren , leider unter Verlust an Gas = E'xpansionsvermoegen, jedoch um die Gnstemperatur zu senken.

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Die Figuren 58 und 59 zeigen ein Ventil, das insbesondere bei Anwendung in dem Sternzylinder - Aggregat der Figur 7 oder den entsprechenden Figuren in einer der Voranmeldungen, Bedeutung erlangen mag. Denn das Aggregat der Figur 7 bzw. de

', der Voranmeldungen hat den grossen Vorteil den geringsten Tot -

\ raum bei grosser Foerdermenge als Kompressor zu verwirklichen.

-i

Man treibt die Kolben 26 von radial aussen her mittels den Hubringen

j der Erfindung radial einwaerts oder mit Pleueln von Kurbelwellen,

die, wie die Hubringe , dazu parallel laufend angetrieben sind.

Dabei wird eine sehr grosse Luftmenge in der ganz kleinem, fast totraumlosen Mittelkammer 15 zu hohem Druck konzentriert. Die Gefahr, dass die Kolbenspitzen aneinander fliegen oder stossen, ist nicht sehr gross, da das Auslassventil 79, wie in der Voranmeldung beschrieben, auf hohen Druck eingestellt werden kann, sodass eine starke Bremunsung oder Widerstandsleistung gegen den Einwaerts Hub der Kolben 26 bereits vor Erreichen der inneren Totpunktlage erfolgt. Bei den hohen Drehzahlen, die die Gleitschuhe an den Hubringen zulassen und die vermutlich besonders die Kurbelwelle der Figur 77 zu versprechen scheint, ist es daher erstrebenswert, auch das Aggregat der Voranmeldung, mit dem sich die Figur 7 befasst, noch weiter auf hoehere Hubfrequenzen zu steigern. Dazu werden groessere Einlassquerschnitte fuer die Einlassluft zweckdienlich, als sie bisher in diesem Aggregat, mit dem sich die Figur 7 befasst, vorgesehen sind. Daher wird nach dem Erfindungs = j beispiel der Figuren 58 und 59 ein Ventil 84 mit Ventilsitz 85 grossen

Querschnittes und stroemungsguenstiger Form angeordnet, dass eine Stirnflaeche 181 ausbildet, die mit dem Radius 81 der Kolben 26 zu den Kolbenaussenflaechen komplementaer geformt ist. Folglich vermindert diese Anordnung Totraum oder beachtlichen Totraum vor dem Ventil, also zwischen dem Ventilkopf und den Kolben 26. Damit diese Anlage betriebssicher ist, wird das Ventil mit einer Fuehrung 93,94 versehen, die eine Verdrehung des Ventiles um seine Achse verhindert. Damit bleibt die Stirnflaeche immer in der gewuenschten Lage relativ zu den Kolben 26. Ausserdem ist eine starke Anordnung 8β bis 91 angeordnet, mir der das Ventil gegen den Druck in dem Mittelraum 15 willkuerlich und zeitlich gesteuert geoeffnet oder verschlossen word. Das Ventil hilft daher mit, groessere Luftmengen in die Mittelkammer 15 zwischen den

den mehreren, mindestens drei Kolben 26, herein zu lassen und daher hoehere Hubfrequenzen rationeller zu zu lassen.

Die Verwirklichung des Zieles der Figuren 58,59 werden beispielsweise dadurch angestrebt,

dass nach denjenigen Figuren einer der Voranmeldungen, mit de = ren Verbesserung sich die Figur 7 befasst

und nach den Figuren 58,50, in der mehrere Kammern, zum Bei = j spiel Zylinder 8,26 sternfoermig mit Achsen in einer

gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die Zylinder sich in der /t> j Mitte treffen, in den genannten Zylindern Kolben 26 reziprokieren

j und deren Reziprokation radial von aus en zum parallelem Gleich =

ι lauf einwaerts und auswaerts mittels radial aussen angeordneter

ι Hubscheiben oder Kurbelwellen und Pleueln erzwungen wird,

j worin die KolbenkoepF-e 80 einwaerts gerichtete Stirnflaechen

von solcher Form haben, dass beim innerstem Totpunkt die genannten Stirnflaechen ohne nennenswerten Zivischenraum fast einander beruehren und nur einen Kammernrest 15 von nur we = nigen Cubicmillimetern oder cubiccentimetern lassen, sodass J die Anlage als Kompressor fast alle Drculuft aus dem Innen=

₀ \ raum zwischen den Kolben herausfoerdern kann, selbst bei Drucken

von ueber 25 oder ueber 100 Bar, ohne nennenswerte Totraum ι oder Reibungsverluste zu erleiden und worin dem Gehaeuse und

j der Innenkammer 15 zwar einendig das Auslassventil 79 zugeord =

^! net ist, am anderem Ende aber ein viele Luft rationell hindurch =

j lassen Einlassventil grossen Querschnittes , naemlich das Ventil

I 84 der Figuren 58,59 angeordnet ist, das zum Beispiel eine

Stirnflaeche 181 mit dem Radius 81 der Kolbenaussenflaechen hat, damit diese Stirnflaeche sich den Kolbenaussenflaechen ohne wesentlichen Totraum zu lassen, naehren kann, bevorzugterweise unter einem Kegelsitz 85, und/oder, worin das Ventil 84 mit

-89-

-9b- ■ '■■

einer Sicherung und Fuehrung 93,94 gegen Verdrehung um die Ventilachse 184 versehen ist, damit die Stirnflaeche 181 sieht nicht verdrehen kann und immer parallel zu den Aussen= flaechen der Kolben 26 gehalten bleibt, und/oder worin das Venti I 84 mit einer starken Anpress- und Abhebe - Vorrichtung Zeitlich praezise im Verhaeltnis zur Kolbenlage der Kolben 26 gesteuert versehen ist, zum Beispiel mit dem Kolben 92

zwischen den Druckkammern 89,90 im Gehaeuse 87, die durch

I Kanaele 88,91 zeitlich genau mit Druckfluid hohen Druckes beauf =

ι
' schlagt werden, damit das Einlassventil so fest mit dem Kopf 85

ι in seinem Sitze am Zylindergehaeuse 8 bleibt, wenn der hohe

j Druck in der Innenkammer 15 gebildet wird, dass durch den

j Ventilverschluss 85 auch bei hohem Drucke in der Innenkammer

I keine Luft oder kein Gas (substanziell nicht) entweichen kann,

^! trotzdem aber der Venti !verschluss 85 so geformt und so bemessen

j ist, dass grosse Luftmengen beim Auswaertshub der Kolben 26 in die

j die Mittelkammer 15 und die Zylinder schnell einstroemen kann,

j um hohe Hubfrequenzen und sehr hohe Drucke bei nahezu verlust -

; losem und totraumlosem Betrieb des Aggregates zu verwirklichen,

^⁰X zum Beispiel, auch , um dadurch einen rationellen Motor nach

! der Erfindung zu schaffen, der mit Sicherheit ausreichend hohen

¹ Druck in der Vorkammer zur Brennkammer zum Beispiel in den

j Kammern 27,200, der Figuren 40,41 ; oder 63,64,67 der Figu =

j ren 53 bis 56 oder 64 der Figur 75 oder 8,9 der Figur 1 zu

i erzeugen, der so ho he Kompressions-Temperatur hat, dass diese

mit Sicherheit den Brennstoff schnell und fast vollstaendig ver = brennt und gegebenenfalls einen Ueberdruck ueber den in der Brennkammer 5 liefert, der eine starke Zwangsstroemung durch den engen Spalt in der Brennduese oder Brennstelle der betreffenden den Figuren erzeugt.

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Die Figur 77 befasst sich ebenfalls mit der erwuenschten Leistungssteigerung von Verbrennungsmotoren pro gegebenem Ge = wicht. Die Kurbelwellen der Figur 64 zum Beispiel laufen zuverlaessig ssig bis etwa 10 000 Upm mit hydrodynamischer Schmierung. Ob sie bei noch hoeheren Drehzahlen noch sicher laufen, ist zur Zeit nicht ausreichend bekannt. Der Anmeldung liegt daher der Gedanke zugrunde, dass das Pleuel einer solchen Kurbelwelle zwar nur etwa 600 Gramm wiegt und einen auf mit dem schwersten Teil

von etwa 60 mm Durchmessern pro Umdrehung beschreibt. Dabei wird die Zentrifugalkraft bereits F = m co²r alsVetwa 19 Kilogramm

bei 1000 Umdrehungen pro Minute. Diese Last von etwa 20 Kg kann das hydrodynamische Lager leicht tragen. Bei 10 000 Upm, also zehn mal hoeherer Drehzahl aber wird die Zentrifigualkraft, da sie mit dem Quadrat der Umlaufzahl waechst, bereits 1o mal 10, also hundertmal so gross. Das sind dann bereits 2000 Kg Zentrifugalkraft.die auf etwa 9 Quadratcentimetern getragen werden muessen. ( 9cm^ Lagerflaeche.) ; Man hat also bereits 200 Kg Last pro Quadratcent imeter, .was fuer

hydrodynamische Lager zwar noch nicht zu hoch, aber doch schon betraechtlich ist. Bereits bei 12 000 Upm wuerde der Lagerdruck

2o rund 300 Kg pro cm . Der Drehzahlsteigerung sind also Grenzen

gesetzt./ Daher strebt die Figur 77 der Erfindung an, gross bemessene hydrostatische Druckfluidtaschen an den Stellen der Kurbelwelle anzuordnen, an denen die Zentrifugalkraft wirksam wird. Die Druck = fluidtaschen 86,87 werden dazu durch die Kanaele 85,88 mit hydrosta = tischem Druckfluid gefuellt. Man kann nun erfindungsgemaess ausserdem noch den Druck in den genannten Taschen drehzahlabhaengig steuern. So kann man Jeden Druck zum Beispiel zwischen 0 und 500 Bar relativ einfach in die Drucktaschen der Figur 77 leiten. Dadurch strebt die Figur an, die Drehzahl der Kurbelwelle η och weiter

Io steigern zu koennen, oder aber den Bedarf an Gegengewichten

aufzuheben, indem die entgegengwirkenden Druckfluidtaschen enti sprechend platziert und ausgedehnt werden. So sollte es moeglich

werden, die Drehzahl um wenige tausend Upm zu erhoehen, was ganz entscheidend ist fuer die Leistungssteigerung von Motoren fuer den senkrechten Aufstieg von Flugzeugen mit preiswerten Antriebsmotoren. Bei 14 000 Upm z.B. wird die Fliehkraft der ge = nannten Pleuel etwa 4000 Kg. Diese kann man mit entsprechenden

-9h

Druckfluidtaschen 86,87 noch tragen.

Das Ziel der Figur 77 versucht die Erfindung beispielsweise dadurch zu erfuellen,

dass eine Kurbelwelle 483 zum Beispiel nach der Figur 77 so ausgebildet ist, dass ein Kanal 85 Druckoel in in der Kurbelwelle angeordnete Druckfluidtaschen 86,87 leitet, wobei die Druckfluidtaschen 86,87 den Lagerflaechen in der Lagerung und im Pleuel zu offen sind und winkelmjaessig so um die Kurbelwelle vorteilt sind, dass die Druckfluidtaschen in Richtung der auf die Kurbelwelle und Pleuel ausgeuebten Kraefte , insbesonder Fliehkraefte entgegengesetzt gerichtet wirken und diese Kraefte ausbalanzieren oder teilweise aus = balanzieren, wobei der Druck im Schmierfluid automatosch in Abhaengigkeit von der Drehzahl gesteuert sein sollte und die Druckfluidtaschen entsprechend platziert und bernesse sind, dass die Gegengeweichte der bisherigen Kurbelweilen zum Beispiel ganz oder teilweise gespart werden koennen und/oder die Druckfluidtaschen die Kurbelaelle und die pleuel 84 so gut tragen und lagern, dass die Kurbelwelle 483, bzw. 83 mit höh en Drehzahlen umlaufen kann oder hoehere Drehzahlen ormoerjlichst, als das mit bisherigen hydrodynamischen L oder Waelzlagern moeglich war.

Fuer die Anmeldung werden die Prioritaeten jener Voranmeldungen in Anspruch genommen, teilweise oder ganz, die weniger, als ein Jahr alt sind. Zum Beispiel die der Hauptanmeldung 31 35 675 vom 9.9. 1981 oder einer Anmeldung vom gleichem Tage und die Voranmeldungen vom 13. Juli 19 82, deren Aktenzeichen nicht bekannt sind, weil die Empfansgbescheinigungen verloren gingen, sowie die der Anmeldung von Ende August 1982 und eventuell _ eine oder einige USA Prioritaeten. Die genauen Aktenzeichen werden

nachgereicht, wenn sie bekannt sein werden und dann auch berichtet, zu welchem Hauptpatentgesuch diese Anmeldung eine Zusatzanmeldung Sein soll. -Q5~

Durch die Figuren 81 bis93 wird der Aufbau oder die Brennanlage eines Motors vervollkommnet. So werden dje Arbeitszylinder

von Frischluft durchspuelt, wenn der Arbeitshub beendet ist und diese Frischluft wird in den Arbeitszylindern beim ffnwaertshub der Kolben vorkomprimiert. Die Hochkomprimierung erfolgt danach im Hauptkompre = ssor. Die Durchspuelung und Weiterleitung der Gase und der Frischluft erfolgt durch entsprechende ausgebildete Ventile, die bevorzugt Schwenk oder Schwing-Ventile sind. Brennstofftapes koennen mehrere uebereinander an oertlich unterschiedlichen Stellen verwendet werden, um die Voll = staendigkeit der Verbrennung besser zu sichern. Aschen und Fremdstoffe werden unter Rotation gesammelt und in Raournon unter Druck orJer unt'^vr Druck zu festen Massen komprimiert, um als kleinere Batzen besser ent= fernt und gelagert werden zu koennen. Eine automatische Austauscnvorrich = tung fuer die Fremdstoffsammelbehaelter kann angeordnet werden. Grosse Kolbenhüebe von 40 Prozent des Abstandes der betreffenden Rchsen koennen erreicht werden. Druckwellen koennen verwendet werden, um die Verbrenn = ung vol Istaendiger oder intensiver zu machen. Wasser kann im Abgas im Auspuff oder in zu kueh^lenden Raeumen der Anlage vorgewaermt oder verdampft werden, um Dampf oder vorgewaermtes Wasser in die neissen Gase einzusenden, wobei die heissen Gase kuehlen, sodass die Tempera = türen der Anlage maschinenmaessig besser beherrschbar fuer hohe Druck Gefaelle werden und dabei ein hoher Wirkungsgrad des Motors gesichert bleibt oder erzeugt wird.

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53-

Zum besserem Verstaendnis der Geschichte der Feststoffpulver, bzw. Kohls Motoren weist der Erfinder darauf hin, dass Herr E.E. Soehngen in Fairborn im Staate Ohio in den USA im Jahre 1976 im Auftrage der USA Regierung einen sehr umfangreichen und anscheinend zuverlaessigen Bericht ueber die Entwicklung

von Kohlenstaub Diesel Motoren in Deutschland erstellt hat. Dieser Bericht ist vom US Department of Commerce in Springfield, Virginia 22 161 , USA erhaelt lieh. Der Titel lautet : "Development of coal-burning Diesel Engines in Germany". Der Erfinder wurde von Herrn Dr. H.D.Schilling der Bergbauforschungs GmbH in Essen auf diesen Aufsatz aufmerksam gemacht.

Der genannte Bericht beschreibt in vielen Einzelheiten die

fruehere Entwicklung und Bewaehrung von Dieselmotoren'mit Ein = j spritzung und Verbrennung von Kohlenstaub.

Insbesondere ist interressant darin, dass fast hundert Patente in diesem damaligem Fachgebiete bestanden,

die mit Kohlenstaub betriebenen Motoren Lebensdauer der Kolben und Zylinderwaende von etwa 3000 Stunden erreichten

ι und die Kohle soweit von Asche gereinigt war, dass die sogenannte ¹ "solvent refined" Kohle nur noch o,04 bis 0,06 Prozent Asche hatte.,

Ua fast alle l-orschungsberichte und die meisten der damals gebaut gewesenen Motoren durch Kriegseinwirkung verloren gingen ÄJ_ und der genannte Bericht der einzige zu sein scheint, der alle muendlichen Ueberlieferungen ueberlebender zusammenfasst, scheint dieser Bericht die einzige Literaturstelle zu sein, an der man sich heute noch ausreichend umfangreich ueber die damalige Kohlenstaubmotoren Entwicklung ¹ informieren kann.

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In Figur 81 sind nur diejenigen Bezugszeichen und Bezugs-

nummermeingetragen, die gegenueber der Figuren 40 oder 41 der Patentanmel = dung noch neu sind. Das Arbeitsgas drueckt auf die Kolben 1 und 2,

wodurch die Kurbelwelle 111 in Drehung versetzt wird und den Hauptkom = . pressor 5 und 6, bzvj. dessen Kolbenantriebe mit in Bewegung versetzt. Der : Kolben 3 arbeitet in Figur 1 im Aufwaertshube und drueckt vorkomprimierte ; Luft aus dem Zylinder 4 heraus in den Hauptkompressor 5,6 herein. Erfindungs = gemaess ist der Zylinder 4, waehrend der Kolben 3 sich in der Naehe des un teren, aeusseren,Totpunktes befand, von Frischluft durchspuelt und mit Frisch luft gefuellt worden. Das gleiche geschieht mit den anderen Zylindern, die die Kolben 1 und 2 enthalten, wenn diese Kolben in der Nae.he des betreffenden ι aeusseren (unteren) Totpunktes sind. Wie dieser Vorgang gesteuert wird,

erklaeren die Figuren 2 bis 5. Die hoch komprimierte Luft verlaesst die Haupt= , kompressoren und stroemt durch Leitung 7 in den engen breiten· Schlitz 8 -hinein, } in den die duenne breite Spitze des Kohle-Tapes 18 eintaucht. Die dauernde Zu = fuehrung der komprimierten Luft, die 40 bis 150 Bar Druck und Temeperaturen

. von 400 bis vielen hundert Grad Celsius hat,sowie die angemessene regelmaessige

■ und dauernde Zufuehrung der Spitze des Brennstoff-tapes 18 mit der im Ver = haeltnis zur Luftgeschwindigkeit richtigen Zufuehrungsgeschwindigkeit erfolgt automatisch oder durch Gaspedal geregelt. Erfindungsgemaess kann Wasser in der Kammer 20 im Gehaeuse 19 im Auspuff auf eine erste Temperatur vorge = waermt werden, um dann in Kuehlkammern 15 auf eine zweite, hoehere Tempe = ratur weiter erhitzt zu werden. Dabei kann das Wasser bereits verdampft sein,

! oder in der Kammer 9 im Brennraum weiter erhitzt werden auf eine dritte Tem = peratur, die dann hoeher, als die zweite Temperatur ist. Schiiesslich kann

ι Wasser oder Dampf in das heisse Brenngas in der Brennkammer eingelassen oder eingespritzt werden, um die Temperatur der Gase zu kueheln, und sich in an der Expansion beteiligbaren Dampf zu verwandeln.

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CcOP¹YJ

In der Reinigungsanlage ist nach der gegenwaertigen Erfindung gegebenen falls der rotierende Hohlkoerper 10 angeordnet. An ihm, bzw. an seiner Innenwand,sollen sich Fremdkoerper, die durch Zentrifugalkraft nach aussen geschleudert werden, sammeln und unter dem hohem Brennraumdruck nach Moeglichkeit komprimiert sein, um einen geringen Raumbedarf zu haben. Der rotierbare Hohlkoerper 10 wird, wenn er voll von Fremdkoerpern ist, zusammen mit den Fremdkoerpersammelkammern bei der Tankstelle fuer Kohle-tapes 18 ausgetauscht und durch leere, saubere erstezt.

Der Vorteile der Erfindung nach Figurßl besteht darin, dass die /j Hauptzylinder und Kolben 1 bis 4 mittels Frischluft gefuellt und gekuehlt

werden, und gleichzeitig in ihrem zweitem Hube, dem Au.fwaertshub, kein hei = sses Abgas ausstossen, sondern kuehlere vorkomprimierte Luft vorkomprimier ι ren und ausliefern, um dem Hauptkompressor 5,6 die Komprimierung der Luft auf ; auf die erforderlichen sehr hohen Drucke und Temperaturen fuer die Zuendung , und Verbrennung des Kohletapes 18 zu erleichtern, Ausserdern hat die Anord = ■ nung nach Figurffl den Vorteil, dass das Wasser bereits in dem Auspuffgas und/ oder in zu kuehlenden Kammern des Apparates vorgewaermt wird, sodass die hohe Verdampfungswaerme fuer das Wasser nicht voll oder ueberhaupt nicht, aus dem heissem Bernngase entnommen werden muss. Das'erhoeht den Wir = Ιΰ kunfjsgrad der Anlage betraechtlich und naehert sie den Wirkungsgraden des herkoemmlichen mit Petroleum betriebenem Dieselmotors an. Gleichzeitig werden die heissen Gase dabei auf eine geringere Temperatur reduziert, . sodass ggf. die Kuehlung der Zylinderwaende ueberfluessig wird, was fuer die Erzielung eines guten Wirkungsgrades hilfreich sein kann. Bei der aktuellen Ausbildung eines solchen Verbrennungsmotors muessen Jedoch, wenn er hohen Wirkungsgrad erreichen soll, die technischen und mathemati = sehen Berichte der Firma Rotary Engine Kenkyusho beachtet werden. Denn Verwendung von zu viel Wasser hilft zwar die Temperatir betraechtlich zu senken und macht die mechanische Beherrschung des Motors einfach, doch }o__ verringert sie auch den Wirkungsgrad betraechtlich.Die mathematischen j Grundlagen fuer den thermischen Wirkungsgrad muss man also beachten und ; dabei ist zu bedenken, dass fuer diese hohen Temperaturen in der deutschen Literatur keine Mollier Diagramme zur Verfuegung stehen. Man ist also zur Zeit auf die technischen Berichte der Firmen des Erfinders in deutscher Spreche angewiesen.

COPY ι

Nach der Figur 81 ist es ausserdem erf indungsgemaess auch noch moeg = lieh,entweder die Geschwindigkeiten der einstroemenden komprimierten Luft, des Kohle-Tapes, der Kohle-Staebe und des Brenngases absolut konstant und giere hmaessig zu gestalten, oder aber die mechanischen Getriebeteile zwischen

der Kurbelwelle und dem Hauptkompressor 5,6, so anzuordnen, dass diese Geschwindigkeiten nicht konstant sind, sondern innerhalb gewisser Hochdruck Bereiche Druckspitzen und Drucktaeler, sowie Geschwindigkeits - Spitzen und Verzoegerungen, besonders im Brennraume ausbilden. Solche Druckstoesse moegen dazu dienen , noch nicht verbrannte Reste zu neuer Verbrennung ; schneller anzureizen und deren schnelle und vollstaendige nachtraegliche Ver= ^: brennung zu sichern oder anzustreben. , ' ^J

; In den Figuren 8ZbIiS^ ist gezeigt:, dass das Ventil 10 der Figuren fS

bis 19 der Patentanmeldung p-H IB 675" so ausgebildet werden kann, dass es eine Durchspuelung der Zylinder,zB.1 , bei der unteren (aeusseren) Tot = punktlage oder in Naehe des genannten Totpunktes des Kolbens, z.B. 4, er = moeglicht oder sichert. Dazu erhaelt das Ventil 12 die erweitereten Schlitze 13,14 und der Ventilkopf, bzw. das Ifetitilgehaeuse 27 die Zufuehrungskanao-Ie, bzw. den Zufuehrungskanal 113. Dieser wird in bevorzugterweise durch . leicht vorkomprimierte Frischluft gefuellt, die von einem Abgaslader oder Ig einem sonstigem Lader zugefuehrt sein kann. Erfindungsgemaess erhaelt das Ventil 12 dann drei Hauptstellungenm. Stellung 1 : das Brenngas wird durch Kanal 8 ueber den Steuerschlitz 10 (Lage in Figur ) in den Zylinder , eingelassen. Stellung 2 : Das Ventil 12 hat die Lage der Figur 2, also die, bei der '■ der die Schlitze 13 und 14 mit dem Einlass 113 verbun en sind und die Frischluft z.B. vom Lader her in den Zylinder 1 hereingedrueckt wird, wobei die Frischluft das Abgas aus dem Zylinder hera'usdrueckt und durch die Auslasschlitze in den den Auspuff herausdruöckt. Stellung 3 : das Ventil 12 schwenkt weiter von aer Stellung der Figur im Uhrzeigersonne nach rechts, sodass der Zylinder 1 ueber Steuerschlitz 11 mit dem Kanal 9 verbunden wird. Der Kanal 9 wird so zum Leitungskanal, der die im Zylinder 1 beim Aufwaertshube des Kolbens 4 weiter verdichtete Frischluft oder das Gemisch dem Hauptkompressor, beziehungsweise den Hauptkompressoren 5,6 zuleitet. Die Hauptkompressoren 5,6, koennen zum Beispiel solche nach der Figur 23 der DE-OS 31 35 675 des Erfinders sein.

In der FigurSI sind diese Art Kompressoren 5,6 in schraeger, sphaerischer Sicht ' eingezeichnet. Zu beachten ist noch, dass in dieser erfindungsgemaessen ι. Ausbi Idung das Ventil 12 kein Rotorventil mehr ist, sondern dieses Ventil j jetzt ein Ventil - Schwenkkoerper ist. (Pivot-body in englischer Sprache).

Der Ventilkoerper 12 rotiert jetzt nicht mehr, sondern er schwingt periodisch j am seine Laen»-gsachse7f2.

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In den Figuren ?4· und SS ist gezeigt, wie der Ventilkoerper Λ Ζ der Figuren 4-2 bis W der Patentanmeldung mit einfachen Mitteln

und in besipielhafterweise von einem rotierendem in einen schwingenden oder schwenkenden (pivitirenden) Venttilkoerper 12 verwandelt werden kann. Der Koerper 12 erhaelt dazu beispielsweise an einem seiner Enden den relativ zur Laensgachse 112 exzentrisch angeordneten Zapfen 21 . An ihm '-.

ist der Kopf 26 als umgreifendes Auge gelagert, waehrend das Pluele! 22 j

am anderen Ende ein zweites Auge 24 ausbildet, dass einen entsprechenden ■ Zapfen 25 an einem Getriebeteile umgreift. Das Pleuel 22 verbindet also die [

, Zapfen 21. und 25. Das Getriebeteil, das den Zapfen 25 hat, ist durf h die

Kurbelwelle in Rotation angetrieben, damit dieses Getri gbeteil zusammen mit ! der Kurbelwelle umlauft. Wichtig ist, dass die Mittelachse des Zapfens 25 j weniger weit von der Achse 29 des Getruebeteiles entfernt ist, ais die Achse i des Zapfens 21 von der Achse 112 des Ventilkoerpers 12 entfernt ist, Man j sieht aus Figur 8Γ, dass der Getriebeteil dann in Richtung des Pfeiles 31 volle Umdrehungen macht, waehrend der Ventilkoerper 12 nur eone Schwenkbewegung in der Laenge des Pfeiles 30 um seine Achse 112 macht. Diese Ausfuehrung ist nur beispielhaft. Jede andere, die gleiche Wirkung erzielt, mag verwendet werden.
2p In den Figuren 82 und 83 ist noch gezeigt, dass der Ventilkoerper

12 erfindungsgemaess zwoschen den Steuerschlitzen 13 und 14 mit einer Einweg Ventilanordnung 60,61 versehen ist. Durch diese wird erreicht, dass die Frischluft aus Kanal 113 ueber das Ventil 60,61 in den Zylinder herein = stroemen kann, dass aber keine komprimierte Luft aus dem Zylinder 1 heraus ," durch die Schlitze 13,14 in den Kanal 113 zurueckstroemen kann, wenn bei der , Rueckwaertsschwenkung die Schlitze 13 und 14 mit derm Kanal 113 bzw. mit ι dem Zylinder 1 verbunden sind. Das Ventii 60 kann durch Andrueckmittel 61 verschlossen gehalten und bei Durchstroemung in Richtung von Schlitz 13 auf . Schlitz 14 geoeffnet werden.

Nach den Figuren 86 und 87sind unter- dem Brennkopf 222

• eine Mehrzahl von Fremdkoerper Sammelkammern 89 bis 89-C angeordnet. Sie werden in Figur von links nach rechts mittels der Schubvorrichtung 110 verschoben. Die leeren Sammelkammern kommen von links und die vollen werden rechts herausgeschoben. Auf diese Weise werden auch waehrend der Fahr des J^ Fahrzeuges, dass mit Motoren der Erfindung ausgeruestet ist, die Fremkoerper Sam melbehaelter automatisch ersetzt, sodass die vollen abgeliefert und neue automatisch gesetzt werden. 94 bis 99 zeigen die Halterungen und Befesti = gungen, die ggf. automatisch etwas geloest und wieder gespannt werden koe = nr'.ii. Dabei ist jedoch zu bedenken, dass der Aschengehalt auch vorher

ϊ°_ reduziert werden kann. Man wird ueberlegen, ob man billige Kohle mit hohem

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Aschegehalt als Brennstabee oder als Brenn-tapes verwendet und dann'die Sammelbehaelter der Erfindung einbaut, oder ob man teure Kohle fuer die Tapes oder Staebe verwendet, in der die Asche bereits drastisch reduziert,

• zum Beispiel auf um 0,5 % reduziert ist. Die Asche besteht im Wesentlichem

aus Mineralien, deren spezifisches Gewicht etwa doppelt so hoch, wie das der { Kohle ist, sodass die Radialschleuderung dieser Fremdstoffe im Sinne der j Seperatoranlage im Brennraum der Erfindung wirksam ist.

In Figur 83 ist links die Schnittfigur entlang der gepfeilten Linie in der rechten Figur gezeigt und rechts ist die Schnittfigur entlang der gepfeil = ten Linie in der linken Fi gurenhaelfte dargestellt.

Erfindungsgemaess ist das Kolbenschuh-Schwenkbett 30 sehr nahe an an die Kolbenspitze, also an den Kolbenkopf gelegt und zwar in unmittelbare Naehe der Kolbenringe bzw. des Kolbenringe? 11 . Dadurch wird erreicht, dass ein sehr grosser Kolbenhub pro Bauabmessung des Aggregates erzielt wird. In der Figur betraegt der Kolbenhub ueber 40 Prozent des Teilkreisradius "Rpc" der Achsen der Wellen der Antriebsscheiben 40. Die Zylinder 1 haben die Radialstege 2, wie aus der beschriebenen DOS bekannt. Die Kolben 4 koe= nnen erfindungsgemaess radiale Arme oder Finger 24,25 erhalten, die an ih = ren ausseren Enden mittels einer Halterung 26 verbunden sein koennen. Diese

If Ar/me oder Finger koennen auch dazu dienen, die lange Nut 20 (Nuten 20) zu -τ-Ι ontha(te*7_? durch die Fluid aus Leitung 21 in die Weiterleitungen 19 geleitet

• werden kann, um in den Druckfluidtaschen 6 und 7 ueber Kanaele 5 hydrosta = , tische Druckpolster aufzubauen, die die Gleitreibung beim Schwenken des Kolbenschuhes 4 im Bette 30 verringern oder die einen reibungsarmen Lauf der Auseenflaechen 28 der Antriebsscheibenpaare 40 auf der Gleitflaeche des betreffenden Kolbenschuhes beguenstigen oder sichern.

Die Figur,?? zeigt in aktuellen vermuteten Daten, wie hohe

Rauminhalte, Foerdervolumen bei den sehr geringen Gewichten und Abmessun = gen nach dem gegenwaertigem Stande der Entwicklung solcher Kompressoren ip oder Motoren der Erfindung erreichbar erscheinen. Die Gewichte schliessen die der Kolben,Kolbenschuhe, Zylinder und der Antriebsscheiben ein, wenn diese aus Schwermetallen, Eisen, Stahl .Bronzen gebaut sind. Die Gewichte der Antriebe der Wellen und Scheiben mittels Zahnraedern sind jedoch nicht eingerechnet. Es ist zu beruecksichtigen, dass die Kolbenhub Steuerscheiben ^_ 40 mit ihren Wellen 41 gleichmaessig synchronisiert angetrieben werden muessen, beispielsweise durch Zahnraeder, damit ein Gleichlauf die KoI = ben 3 erreicht wird und diese gleichzeitig auf die geinsame Mittelkammer 8 ~ "T

zulaufen und von ihr fortlaufen. Anstelle die Antriebsscheiben 40 einzusetzen, j

koennen auch Kurbelwellen und Pleuel zum Antrieb oder zur Steuerung der

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- füö-Bewegung der Kolben 3 eingesetzt werden.

In den Figuren 90 bis 92 ist eine Pleuelanordnung gezeigt, durch die die Bauabmessungen von Kompressoren oder Motoren verkleinert werden koenn = en und in denen die Pleuel oder Kolben mit Druckfluid Taschen versehen sein

■ koennen, um groessere Kraefte uebertragen zu koennen. Die Pleuel 3 erhalten dazu gabelnde Arme 4 und 5, die entsprechende Gelenkzapfen 9 umgreifen.

In beiden Pleuelkoepfen sind Druckfluidtaschen 10 und 12 in Richtung der auftauchenden Kraefte auf die Pleuel angeordnet, due durch die Kanaele 28,29 verbunden sein koennen. Weitere Kanaele koennen zu den DruckfJ uidtaschen 23 to j in den Kolben 2 fuehren, wobei die Taschen 23 wieder in Richtung der an den Kolben auftauchenden Tangentialkraefte angeordnet sind* Die Kolben 2 laufen in den Zylindern 1. Die Kurbelwelle ist in Lagern gelagert, die nach den Fim= guren beispielsweise durch Lagertaschen 24 mittels Bolzen 26 gehalten sind, ι Das Aggregat mag die Leistung direckt in hydrostatische Druckstroeme ' umformen, wenn Pumpanordnungen getroffen sind, die die Figuren beispiels= weise zeigen. Hier ist eine Zweistromanordnung aus Zylindern 16 und 17

• gezeigt, die in Zylindersaetzen 18 bis 20 angeordnet sind. Andere Mehrzahlen koennen angeordnet sein. In der Pumpzylindern 16,17 laufen die Pumpkolben 14, 15, die mittels Kolbenschuhen 22 an einer Exzentrhubscheibe oder Doppelscheibe Ii scheibe 30, an deren Kolbenhubflaechen 32, gleiten, wobei die Exzenterdoppel =

scheibe 30 gleichzeitig die Wellen 9 zur Verbindung zu den Pleueln 3 trogen . und halten kann.

" . Zu beachten ist noch, dass die Anordnung nach der Figur 1

nicht nur fuer Kohlen - oder Festbrennstoff Motoren gedacht ist, sondern die Durchspuelung oder Fuel lung mit Frischluft, sowie die Erstkompression in den

■ Hauptzylindern und die Nachkompression in dem Hauptkompressor, sowie die Verbrennung in der Aussenbrennkammer auch fuer OeI- Benzin- oder Gasbe = trieb verwendet werden kann, wenn man statt Kohltapes einzufuehren, entsprechende fluessige oder gasfoermige Brennstoffe in die heisse Luft einfuehrt. Man hat dabei den Vorteil der kontinuierlichen Verbrennung ohne Zuendung oder zeit lieh dosierte Einspritzanlagen zu benoetigen und hat den weiteren Vortei I, dass die Haupkompressoren geringe Abmessungen und geringe Gewichte haben, sodass die Gesamtabmessung und die Gewichte der Motoren geringer oder kleiner werden, als die herkoemml icher Verbrennungsmotoren.

In Figur 93, die den Figuren 50 und 49 der Patentanmeldung

ι entspricht, sind die Ausbergungen 143 mit Steuerflaechen 144 an den Schablonen i
43 erfindungsgemaess angeordnet. Sie erzeugen einen hoeheren Punrpdruck beim

Lauf der Kolben ueber die Flaechen 144 und bremsen dabei die Motorkolben ab, v/o.1urch der Anstoss von Freiflugkolben an Zylindordockel verhindert wird.

-100 -

- föf

Die Figuren 94 bis 104 befassen sich mit Folgendem : Durch die Erfindung werden die Motoren der Voranmeldungen verbessert. Insbesondere wird der Motor mit Aussenbrennkammer und Wasser. - oder Dampf - Nachspritzung oder Einfuehrung in den Aussen* brennraum nach der Beendigung des Verbrennungsvorganges des Brennstoffes in der heissen komprimierten Luft analysiert. Es wird eine Berechnungsmethode entwickelt und vorgeschlagen fuer dön gesamten Motor. Daraus ergibt sic-h, dass der Motor mit Aussenbrennkammer bis= her deshalb nicht verwirklicht werden konnte, weil die hohen Brennraum

Io Temperaturen das Gehaeuse des Brennraumes wegschmelzen wuerden. Entsprechend wird durch die Erfindung die Verbrennung auf einen duennen , breiten Spalt konzentriert, dessen Kuefilung leicht moeglich ist. Sofort nach der Verbrennung, die an jeder Stelle des Spaltes in einem genauem Brennstoff-Luftverhaeltnis erzwungen wird, erfolgt die Vermischung der Brenngase mit Wasser, dass in den Gasen sofort ver= dampft, oder mit bereits vorgewaermtem Dampfe. So wird eine ganz erheb = liehe Temperaturverminderung erreicht, waehrend die Verdampfung und Ausdehnung von Wasser oder Dampf arbeit leistet. Bei einem Ausfuehrungs Beispiel kann der Motor dann vollkommen ohne Aussenkuehl ung arbeiten.

Die Einfuehrung eines Arbeitswirkungsgrades zeigt, dass erfindungsge =

maesse Motoren ohne jegliche Aussenkuehlung sich denen von Dieselmotoren annaehern koennen und ausserdem neben dem Betrieb mit fluessigen und gas foermigen Brennstoffen auch mit festen Brennstoffen, wie zum Beispiel ' breiten, duennen Kohlebaendern (Tapes) betrieben werden koennen .

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Verbrennungsmotoren mit Aussenbrennkammern zwischen mindes = tens einem Verdichter und einem Entspanner sind seit langem bekannt und erhielten Verbesserungsvorschlaege in den deutschen Offenlegungs Schriften 31 65 619 und 31 35 675. Doch ist bisher nicht bekannt gewor = den, weil derartige Verbrennungsmotoren nicht angewendet sind.

Im Rahmen einer Analyse, die in dieser Schrift durchgefuehrt wird, ist erfindungsgemaess erkannt worden, dass die Brennstelle in der Brenn= kammer so heiss werden kann, dass die Waende wegschmelzen wuerden.

Das kann dadurch verhindert werden und eine hohe Betriebssicherheit des Motors mit gutem Wirkungsgrade erreicht, werden^ jdass man die Einzel = heiten der gegenwaertigen Erfindung alleine oder in Verbindung mit anderen Erfindungen des Anmelders oder des Erfinders von Verbrennungsmotoren mit Aussenbrennkammer anwendet.

Die Aufgabe der Erfindung /St daher auch, Verbrennungs= motoren mit Aussenbrennkammer zwischen Verdichter und Entspanner mit Mitteln zu versehen, die das Schmelzen der Brennkammerwaende verhindern ocfer den Wirkungsgrad des Motors auf das technisch moegHche Maximum bringen.

Diese Aufgabe der Erfindung wird in ihrer Grundform durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs ^geloest.

Weitere Loesungender Aufgabe der Erfindung ergeben sich aus den Patentanspruechen sowie aus der Analyse₍b2W. der Beschreibung

der in,den Figuren dargestellten Ausfuehrungsbeispiele oder aus den Figuren der Patentanmeldung.

In der Praxis der Technik ist es meistens so, dass die Schaffung von Vorteilen an einer Stelle zu Nachteilen an einer anderen Stelle fuehrt. Daher ist es zweckdienlich, nach der Summe der Auswirkungen zu suchen.

Das ist bei der Neuheit des Gegenstandes der Erfindung nur moeglich, wenn man die Dinge einer mathematischen Analyse unterwirft. Diese Analyse wird im Folgendem gegeben, wobei darauf hingewiesen sei, dass sie eine vorlaeufige Analyse ist, die in Eile erstellt wurde. Daher ist nicht ausgeschlossen, dass sich in der Zukunft noch Verbesserun= gen oder Berichtigungen dazu ergeben. Man muss aber einmal mit einer Analyse beginnen, um Boden unter den Fuessen zu haben und spaetere

Verbesserungen dadurch leichter zu machen.

-102-

-ίο*-

Versuch einer vorlaeufigen

Vorgeschichte : Ein aufmerksames Studium der Patentliteratwr bringt zum

Vorschein, dass Verbrennungsmotoren mit Aussen brennkammer (external combustion engines) bereits um

die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert erfunden wurden. Einige der Patente zeigen sogar bereits hervorragende Loesungen bezueglich der Ausbildung dir Ventile. Daher tauchte die Frage auf, wie es kommt, dass derartige Motoren nicht bereits seit vielen Jahr-^zehnten in der Praxis verwendet sind. Eickmann \0_ beantwortete diese Frage bisher damit, dass die damaligen Erfinder Aussensei -· ter gewesen seien, die man totschwieg. Die folgende Untersuchung und Analyse wird aber zeigen, dass auch ein technischer Grund bestand, weshalb Motoren mit Aussenbrennkammern bisher nicht verwirklicht wurden.

VLRBRENNUNGS - DIAGRAMME : Die Verbrennung im herkoemm -

lichem Otto - Motor erfolgt im unten dnrgestol Item P-V-Γ. \oc\c ry

und fuor dieses Diagramm gelten im Wesentlichem folgende wichtigen Formeln

c_v(tr)

T₃= η -t^t

P₃ « Pz (K/Tz)

Der Dieselmotor arbeitet im unten dargestellten P-V - Diagramm und dabei aclten im Wesentlichen folgende wichtigen Formeln :

X-I

T₂ -- T₁

n= (Hu))/ --(H)I

>n

f =

ε*-'[ψ-ι+χγ{ψ-/)

-103-

Die Gasturbine arbeitet im unten dargestelltem P-V - Diagramm und dabei gelten im Wesentlichen folgende wichtigen Formeln :

P
I

H.

At = H-u/nt Cv

- p,

Pi (ft-

Die Dampfmaschine arbeitet im unten gezeigten P-V Diagramm mit folgenden wesentlichen Formeln : " - , .

r+.p,

.4-

Fuer die oben und im Folgendem verwendeten Formeln gelten folgende

ZCfSTIfNDi' Ben DBRUNd :	η* η+At γ* n/rz V1* ψ Vz Rn- P*.(V%-Vi)	BevJbTffNO^ -WBRHTUIK	ssire
Rdlabah'felie 7 .. , , ■ / < #UA PoLx1 irophckc \VefäuhtLt^	4i '- hl Cy At Κ* T2.+ At Pi = p% (KM) ff»* Vz (Ps-P*)	SCH hm or, . TktrvtAodY*et«ik J, ßufLaqe Sprinqtr- Verlag	Hf Ht /Cl
Verbrennung, Wairmeiufuhr bei kenikQttbem truck	V** V1 ft'Pi(%f; %-%(%)«'' LifTfcfaVt-r+iA,)	"H-
Verbrennungf U/nermej^f-u^r ; be! keusfaitfeut Volumen	-U-	?3
	-U-	ft bis 6f nr»l /Zt ITf

Iti Folgenden wird die pol itropische Zustandsaenderung als adiabatische bezeichnet und K - 1 ,35 fuer Luft; aberV= 1 ,33 fuer Luft-Dampf Gemisch ver = wendet. A und L." sind im Verqlich zu Schmidt vertauscht,weil'L* schlecht

■ ■>· knnnbar ist in onn ueschriobenen Formularfr?.

- IOM--

Demgegenueber arbeitet der Verbrennungsmotor mit Aussenbrennkammer im folgendem P-V-Diagramm und es gelten folgende wichtigen Formeln i

α) Luft wird entlang der Linie 1-2 adiabatisch verdichtet.

b) Die Luft wird mittels Verbrennung des Brennstoffes in der heiss kompri mierten Luft bei konstantem Druck entlang der Linie 2-3 erhitzt, wobei sie sich von V2 bis V3 ausdehnt.

c) Das heisse Gas entspannt adiabatisch entlang der Linie 3-4; und

d) Die Abgase entweichen aus dem Zylinder in den Auspuff entlang der

Linie 4-1 ; oder ; . ' -

e) Dem Motor ist ein Abgasmotor nachgeschaltet, in dem die Auspuffgase entlang der Linie 4-5 auf Atmospherendruck entspannen.

Im Diagramm ist zwischen 2 und 3, also in der Linie der Ausdehnung der

Gase noch der Punkt *D"eingezeichnet, der eine wichtige Rolle in der folgenden

Analyse spielen wird ,

Darin gelten folgende aus der Literatur bekannte Formeln :

rdichtung 1 ,2 adiabatisch :

Verbrennung 2,3 bei konst.Druck:

Entspannung 3,4 adiabatisch :

Thormischer Wirkungsgrad : (ncifh Schmidt, Soilo 141.)

mit E-- Vi/Vi ■

14 =	V1	K
Pz =		X-!
Ti-	Uv'/Vi)
		>
At-	Üu/ync
T3 =	T2 +Δί
V =	7Vr2
	P*(«A)	Ji-I
	%(%)

(D

Oo)

(5)

ffu-

(9)

Im Folgendem wird der Wirkungsgrad mit 100 multipliziert, um ihn in % zu er = nalten. Die Kompressions- und Entspannungs-Arbeiten und Leistungen werden durch 100 geteilt, um Kgm zu erhalten, wenn von cc und Kg/cm ausgegangen wur-de, bei den Ausgangswerten Pt und V₁ . Sizhe hierin die. Seiten

-/0S-

COPY

AQ5-

Daneben gibt es eine Menge weiterer Formeln und Berechnungsmoeglichr = keiten, bei denen sich aber herausgestellt hat, dass sie fuer die gegenwaer« tige Analyse nicht praktisch sind,

Mit diesen vorhandenen Unterlagen wollen wir nun die Werte des neuen Motors fuer den Betrieb mit Luft berechnen. Wenn hier von "wir" geschrieben wird, so sind damit in der Patentanmeldung der Anmelder und der Erfinder gemeint, in der oeffentlichen Literatur die Herren Dr.Richard Breinlich, 1 Felsenkellerweg , 712 Bietigheim - Bissingen; die Direktoren und Vorstandsmitglieder der DYNASTATICS KK, Tokyo IC? und Herr Karl Eickmann, 2420 Isshiki, Hayama-machi, Kanagawa. - Ken, Japan und in der Dynastatics KK - Buero Deutschland - 39, E !Iwangerstrasse 7180 Crailsheim. Soweit von "Eickmann " geschrieben wird, ist damit der letztgenannte gemeint.

Da wir davon ausgehen, dass es zunaechst voellig unbekannt ist, ob der Motor rationell ist und es unbekannt ist, bei welchen Kompressions Verhaeltnissen, Drucken, Temperaturen usw. der Motor verwirklichbar, also herste! Ibar, haltbar und ausserdem noch rationell ist, wollen wir

einen ausg/ein'gen Bereich berechnen. Da die Berechnung nicht zu ungenau sein soll und ausserdem zu erwarten ist, dass spaeter bei-der zu untersuchen = den Wassernachspritzung oder Dampfzufuehrung umfangreiche Rechnerein zu bewaeltigen sein werden, kaufen wir uns zwei handliche Taschenkomputer der Marke Casio, FX - 602 P "nd bwennen sie mit (5) und (i) (in Kreisen) , um spaeter auf die Komputernummer leicht Bezug nehmen zu koennen. Man koennte auch mit einem dieser Komputer auskommen,wenn man das jeweilige Programm in das tape uebertraegt(wqs moeglich ist) und Jeweils das benoetigte Programm aus dem Tape wieder in den Komputer uebertraeget, wenn man es benoetigt. Ebenso koennte man die Programme loeschen und Jeweils neu in den einen Komputer eintippen. Zeitraubend ist das nicht, wenn man mal training hat. noch sind diese Taschenkomputer derartig billig (etwa 300,— DM. pro Stueck) in der BRD und in Japan fuer weniger, als die Haelfte zu haben, wenn man nach Akihobara reist, um sie dort einzukaufen. Diese Komputer FX 602 P ersetzen jetzt den aus der Literatur Eickmann's gut bekannten FX 502P . Der 602 P hat groesseres Fassungsvermoegen und ermoeglicdt ueber 500 Rechensteps oder weniger Steps mit bis zu 88 Memories. Er ist duenn, wie der 502 P und man traegt in praktischerweise taeglich in der Tasche, weil man ihn ja auch bei den Messungen im Teststande verwendet, wo die einpro = grammierten Programme die Loesungen und Le/stungen, Wirkungsgrade usw. schneller geben und Tippfehler der Haende beim Tippen ausschalten.

-/O6-

Wir tippen Mode · 30 in den Komputer (S) und waehlen als das Programm fuer die Berechnung des Motors mit Luftbetrieb das Programm Po. Da im glei■= chem Komputer spater im Programm P1 die Memories OO und 01 verwenden werden, sehen wir fuer die Variable "V2" das Memory 04· vor, waehrend die Memories 03 bis 09 fuer die Konstanten vorgesehen werden. Die Memories 10 bis 29 sollen frei bleiben, damit der Komputer in diese doe spaeteren Rechenergebnisse selber eintippen kann. Fuer das Memory 07 sehen wir die spezifische Waerme "Cp" vor und stossen hier auf die groesste Schwierigkeit, die uns bei der Berechnung des Motors begegnet.

Fuer die spezifische Waerme "Cp" finden wir naemlich keine, in der Literatur, auf wir zurueckgreifen koennen. Schmidt gibt auf Seite 510 eine Tabelle der spezifischen Waermen "Cpo " aber nur bis etwa 970 Grad Celsius. Fuer die hoeheren Temperaturen, die wir benoetigen, fehlen die Angaben in der Literatur. Ausserdem gibt Schmidt auf Seite 52 eine Tabelle fuer die Abhaengigkeit der spezifischen Waermen der Luft vom Druck. Diese Abhaengigkeit ist erheblich, jedoch in der Schmidt-schen Tafel nur fuer 0 bis 100 Grad gegeben. Eine Tafel fuer verschiedene Drucke und Tempera = türen bis mindestens 150 Bar und 3000 Grad Temperatur ist nicht zu finden. Ausserdem ist keine Formel zu finden, aus der man die spezifischen Waermen der Luft fuer verschiedene Temperaturen und Drucke berechnert koennte. Zwar mag es moeglich sein, bei weiterem Studium diese ueber die generellen Gaswerte, Molwaermen und dergleichen zu berechnen, doch ist das aus der Literatur schwierig verstaendlich , wenn ueberhaupt moeglich, und ausser = dem zu kompliziert.

Daher zeichnen wir die wenigen Unterlagen, die Schmidt zu bieten hat, in dem Diagramm der Figurlotauf und schaetzen grob ein, welche spezi = fische Waerme bei welchem Druck und welcher Temperatur etwa herrschen koennte. Danach zeichnete Eickmann ein provisorisches und entsprechend ungenaues Diagramm der spezifischen Waermen der Luft in Figur 101, Darin sind gerade Linien vorgesehen, um einfache lineare Funktionen zu erhalten, aus dunon dor Komputer (3) die spezifischen Waermen dann selber berechnen kann. Aus diesem Diagramm erhalten wir folgende Formel :

Cp_L= X- 0,242+0,00027Xf₂ + B - Rk

(15)

und verwenden fuer verschiedene Luftueberschusszahlen "Ä " die folgenden Werte fuer R :
NuR

	1	1,5	2	2.5
R	0,0125
B	0,0/7

(16)

-/07

Eigentlich muessten wir der spezifischen Waerme, die hier beschrieben wird, die Fussnote "L" geben, weil es sich um die spezifische Waerme fuer Luft handelt. Doch wollen wir das sparen und stattdessen die spaeter zu beschreibende spezifische Waerme des Dampfes mit der Fussnote "D" verse ■■ hen.

Eickmann berichtet und macht darauf aufmerksam, dass die so erhaltene spezifische Waerme der Luft der unsicherste und vermutlich ungenaueste Posten der ganzen Berechnung des Motors ist. Doch kann diese Vereinfachung und Ungenauigkeit bei der grundsaetzlichen flnat-yse die hier durchgefuehrt wird , akzeptiert werden, weil die "Cp" Werte zu hoch angenommen sind und sich daraus geringere Temperatur-Differenzen "4t" nach Formel (6) ergeben, sodass die tatsaechliche Waermß und damit die Leistung des Motors groesser wird, als wir errechnen. Die vereinfachte Methode der Berechnung der "Cp" Werte geht also zu Lasten des Motors bei der Berechnung. Die Formel (15) lassen wir im Komputer (?) mit ausrechnen und den "Cp" Wert vom Komputer in das Memory 07 eintragen. Dabei ist aber zu beachten , dass im Programm in P1 die Werte"8"und"R* nach Gleichung (16) geaendert werdenmutaen, wenn unterschiedliche Luftverhaeltnisse "Ä " br-rochnet werden. Das muss im Mode 2 geschehen. Wir· tippen folgende Werte in folgende Memories :

Von Hand·-

7

2

3

S

KOMPUTεκ TlPfT BIN;

2

ε

Pz

rz

Ab

T3

S

7

β

9

ψ

K-I

Vt

Pt

X.

Tt

Hu

O

und tippen dann ; - Mode 2 - , um das Programm in -PO- in den Komputer

einzutippen, der die Berechnungen durchfuehren soll. Wir tippen folgendes Programm in - PO - in den Komputer (§) ein :

HLT

Ros

-

9

1

Mtl

t

·/.

/?07

-

-

RDS

=

ΓίΙ5

* Kith it If rntkr

MlZ

HIT

uir

HLT

-

-

213

S.

HIT

HIT

X

-

ROf

-

RoI

X

Fr*;.

ROl

V.

Rot

m.

Ho%

β»

? OO

W/5

ROl

V.

B

Ml}

AD05[+| 0,0/2?

in

-

X

R Ol

RH

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HLT

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S

006

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)»*?

ROS

S

X

X

Ro.

MIf,

(

Rl?

HLT

-

Pz

RU

W

ff/8

e

71 ν I ßn I ··

j

HLT

»off

-

100

HLT

zn

•

HLT

OZo

Tx

Mtl

+ |o

: +

RlZ

fits-

03S

Cp1

ROi

·/.

Ru9

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)

O1W

Rn

+

RW

C

HIT

X

X

HlO

•79

hi

ff/?

·/.

/?/3

Ai/7

HLT

HlO

X

(

090

V

X

Rot

S

RIi

096

Vu

Ftf·

·/.

sw

/o/..

Rn

(

RIZ

X

X

|M07 IHLTI

m

)

-

W

·/.

42'

i?Off

IH-S

%

fill·

Rib

tbl

Kl

118

'-^fi· "Klimidt l-or-mel verwendet werden, tippe nach (ΐϊ-ο), Ljeite

-/08

In dem Komputerdiagramm der Vorseite (18) bedeuten der Buch rf ^:· ' stäbe "R" = "recall memory" also, rufe das Memory und ist im FX 602 P mit der Taste "MR" bezeichnet, waehrend der Buchstabe "M" = " write into memory " , also tippe oder schreibe in das Memory bedeutet und im FX 602 P durch die Taste "Min" gekennzeichnet ist. Die Zahlen in der letz= ten reihe rechts in (18) zeigen die Stepnummer der letzten Komputer Hand = lung an. Gleiche Bedeutungen werden in allen folgenden Komputerprogram = men verwendet.

Man erinnere sich, das lediglich das Memory "04" eine Variable enthaelt, naemlich das Volumen "V2". Dieses wird willkuerlich angeommen und einge = tippt. Man schaltet dann den Komputer aus und wieder ein. Danach tippt man die Programm-Nummer, in diesem Falle also : "Po"' . Panach tippt man Jeweils : - EXE - und der Komputer zeigt dann den Wert dessen an, der in der linken Spalte von (18) steht, also zunaechst den Wert - £ - , dann den Wert -Pi-, dann den Wert : - T₂ - und so weiter, bis zuletzt der Wert : - t4 - erscheint. Danach tippt man einen anderen Wert der willkuerlich variablen " V2 " ein, ruft wieder das Pro = gromm, indem man : - PO - tippt und danach : - EXE - um die entsprechen = den Ergebnisse zu erhalten. Man bedenke, dass in das Programm auch die Grad Celsius Werte fuer T2 und T3 programmie/k sind. Fuer T2 und T3 haelt der Komputer α so Jeweils zweimal an und zeigt jeweils zuerst die entsprechende Temperatur in Grad Kelvin und danach in Grad Celsius.

Hat man sich verschrieben beim Eintragen der Ergebnisse in die Tafel, dann kann man das betreffende Memory, in das der Komputer den betreffenden Ergebniswert eingetragen hat, rufen. Will man zum Beispiel das Ergebnis des Wirkungsgrades noch einmal sehen, dann tippt man : - MR 19 - , um ihn in Prozenten zu lesen, oder man tippt : MR 18 -, um ihn in Dezimalwert zu lesen. Denn in die leer gebliebenen Felder der Tafel (17) hat ja der Komputer die entsprechenden Ergebnisse eingetippt. Zum Beispiel : £ in M11 ; P2 in M12; Cp in M07; at in M14; T3 in M15; ψ in M16; V3 in M17; ffi in M18 in Dezimalwert und in M19 in % ; P4 in M20 , TV in M21 und t4 in M22.

In allen spaeteren Komputerprogrammen kann man entsprechend verfahren. Bei E/ntragung neuer Werte loescht der Komputer die alten Werte selbst aus.

In (18) ist nicht (14) verwendet, weil spaeter fuer

den Vergleich der Berechnung des Motors mit Luft plus Dampf der Wirkungs = Trad aus dor Summe der abgegebenen minus der hereingesteckten Arbeit geteilt diirrh den horoinapcinhcnon Waormewert gerechnet werden muss. Fuer den Vi¹¹MIiMCh i.Ut vim·:.i"hii>iii;n«^%n Moloron wendon wir qleiche f3r;rechnungswei^c-.f.'n

-/O9-

Bei der Berechnung des Motors tuer Betrieb mJLii!itiJi^.^2!2i2l^~^.^rl^t5-.L·

Als Ausgangstemperatur (Aussenluft) T1 wird 300 Grad Kelvin angeno = mmen, was etwa 27 Grad Celsius entspricht. Als Druck P1 wird der Druck der Atmosphaere, also 1 Kg pro Quadratcentimeter angenommen. Als Maximalvolumen des betreffenden zu berechnenenden Zylinders verwenden wir 1000 cc, also 1000 cubiccentimeter. Die Luftmasse wird als Luft-Gewicht in Kg angenommen. Da die Luft in Bodennaehe etwa 1 ,293 Kg pro Cubicmeter wiegt, hat man pro 1000 CC das Gewicht 0,001293, das in diesem und allen folgenden Komputerprogrammen und Gleichungen fuer 1000 CC verwendet wird. Im Memory 09 des Programms (17),(18) wird also 0,001293 eingetippt, "m" bezeichnet die verwendete" Luftmasse.

Als Polytropenexponenten verwenden wir in dieser Analyse fuer den Betrieb des Motors mit Luft den Wert 1 ,35.. Jedoch verwenden wir spaeter fuer die Mischung aus Luft und ueberhitztem Dampf den Poly tropenexponenten 1,33.

Es ist noch der Heizwert "Hu" zu berechnen, den wir in den Komputer Programmen oder in den Formeln zu benutzen haben.

Hierzu ist der stoechiometrische Luftbedarf zu ermitteln. Wir finden ihn bei Schmidt auf Seite 238. Danach erfordert 1 Kg Benzin mit einem Heizwert von 10 200 Kilokalorien eine Luftmenge von 11 ,56 Cubicmetern fuer die Verbrennung beim Luftverhaeltnis ^= 1 .

Fuer 1 Cubicmeter Luft benoetigt man also 10 200/11 ,56 = 882 Kcal.. Fuer 1000 CC benoetigt man den tausendsten Teil davon, also 0,88 Kcal., und wir legen uns auf 0,91 Kcal Heizwertsbedarf fuer 1000 CC luft fest.

Das entspricht etwa 0,12 CC Benzin

oder 0,118 CC Brennstoff EECC der Eickmann Kohlemotoren. (Dabei ist angenommen, dass die Kohle nur auf 1 ,5 Kg/dm² gepresst ist. Sollte es sich als moeglich erweisen, mit den heutigen, vorhandenen, Hochdruck Mitteln die Kohlebaender oder Staebe oder Bioecke fester zu pressen, also zu einem hoeherem spezifischem Gewicht zu verdichten, dann wird die benoetigte CC Menge EECC Brennstoff entsprechend geringer. Fuer die Untersuchung legte sich Eickmann wie folgt fest :

1000 CC Luft erfordern 0,12 CC Benzin oder 0,118 CC Brennstoff EECC fuer die Verbrennung bei Luftverhaeltnis = 1.

Fuer Verbrennung bei Luftueberschuss Ä>1 werden die Werte der CC Benzin oder der CC Kohlebrennstoff EECC durch das Luftver= haeltnis oder die Luftueberschusszahl K geteilt. ' Diese Werte tippt ."•an entsprechend in die Memories der Komputer ein.

RecHenergebnisse fuer den Motor bei Betrieb mit Luft :

l.'iekmann hat dun Motor funr Detrieb mit Luft fuer eine Sorie von Ver ^ dichtungsvolumen " V2 " durchgerechnet. Die Ergebnisse sind in entspre = chende Tafeln eingetragen. Dabei wurden die Wirkungsgrade einmal nach der Schmidtschen Formel ( 80 ) und einmal nach der spaeter eroerteten For= meI, (SMX) die Eickmann vorschlaegt, berechnet. Beide Formeln geben, wie spaeter im Kapitel " Bemerkungen zur Wirkungsgradformel nach Schmidt " diskutiert wird, ganz erheblich voneinander abweichende Ergebnisse. Die Wirkungsgrade nachider Formel von Schmidt sind ganz erheblich hoeher, nls /0 ols die nach der Formel von Eickmann.

Die Ergebnisse sind jeweils die oberen Kurven, die fuer "£7= 0 " in den Diagrammen auf den Seiten 48 bis 49 und 44. Darin findet man neben den Wirkungsgraden auch die Hoechst-Temperaturen. In Seiten 48 und 49 sind sie fuer zwei verschiedene Luftverhaeltnisse gezeigt.

Die Ergebnisse der Berechnung sind sehr wichtig fuer den Bau des Motors, denn man sieht, dass im Brennraum nach der Verbrennung ! sehr hohe Temperaturen herrschen, die bei Luftverhaeltnis 1,

: also bei der Hoechstleistung des Motors_;oft 3000 Grad Celsius ueberstei = [ n^n. In Wirklichkeit sind die Temperaturen etwas geringer, da Tem = lc poraturverringerungserscheinungen eintreten, die nicht beruecksichtigt J sind, '.jie sind auch unbedeutend in dieser Analyse.

Bemerkungen zur spezifischen Waerme - Cp - :

Motoren Vergleichsdiagramme werden oft mit konstant angenommenen spe = zifischen Waermen berechnet. Das geht hier aber nicht, weil sie bei den zu verwendenden Drucken und Temperaturen sich um etwa bis zu 20 Pro = zent aendern. Die Berechnung wuerde also bis zu 20 Prozent falsche Wer = te ergeben. Eine genaue Berechnung ist aber auch schon deshalb nicht ohne weiteres moeglich, weil man nicht in Voraus weiss, welche Hoechst Temperatur T3 erreicht wird. Man koennte. also nur aus Rechenbeispielen 30 und Vorergebnissen die Hoechststemperatur einschaetzen und dann entsprechend den Cp Wert schaetzen. Unter diesen Umstaenden ist die von Eickmann vorgeschlagene eine gute und nicht zu ungenaue Kompromissloesung.

Konsequenzen aus der Berechnung des Motors bei Betrieb mit Luft : "

Die Berechnung zeigt zwar sehr gute thermische Wirkungsgrade, aber die Hauptbedeutung der Berechnung liegt darin, dass man erkennen muss, dass die Brennraum - Hoechst - Temperaturen um 2000 bis 3000 Grad Celsius liegen. Auch der Betrieb mit geringeren Drucken bringt keine Verringerung der Temperaturen.

Waehrend im herkoemmlichem Motor diese hohen Temperaturen nur kurzzeitig im Zylinder herrschen, der Zylinder aber zu anderen Zeiten von kuehlerem Gas oder Luft gefuellt oder durchstroemt ist, sodass sich (0 die ZyIindenvaende kuehlen, ist der Brennraum des gegenwaertig analy sierten Motors dauernd mit dieser hohem Brennraum Hoechst - Temperatur beaufschlagt. Man muss also erkennen, dass die Temperaturen derartig hoch sind, dass der Brennraum wegschmelzen wuerde.

Damit erkennt man auch, dass die Erfindungen der Motoren mit Aussenbrennkammer damals, als sie gemacht wurden, um die vergangene Jahrhundertwende, der hohen Temperaturen wegen nicht verwirklicht werden konnten. Auch heute noch sind derartig hohe Temperaturen kaum oder Jeden = falls nicht mit ausreichend economischen Mitteln zu beherrschen.

Darauf beruht die erfindungsgemaesse Erkenntnis, im Motor ".]_ ^{der F}'9^{ur 1 den} Brennraum so auszubilden, dass die Hoechst-Temperatur nur an einem engem Platze auftritt, der gut kuehlbar ist und danach das heisse Brenngas sofort mit Wasser vermischt wird, das in dem heissem Gase verdampft und sich dabei ausdehnt. Dadurch soll eine sehr fuehlbare Temperatur Verringerung im Brennraume erreicht werden, sodass dessen Waende nicht mehr wegschmelzen.

Dabei ist zunaechst erhofft, dass die Verdampfung des Wassers pin Dampf-Volumen schafft, dass sich zu dem des Brenngases im Brennraume addiert. Ertraeumt ist ferner, dass das addierte Volumen groesser sein koennte, als das bei Betrieb mit Luft erreichte. Denn dann wuerde der 0__ Motor mit Wasser Nachspritzung eine groessere Leistung geben, als der Motor mit Normalbetrieb, also mit Luft-Benutzung.

Die folgende Analyse des Wassernachspritzmotors mit aeusserer Brennkammer soll zeigen, ob das wirklich der Fall ist. Und , es sei vorausgesagt, dass der Leistungsgewinn tatsaechlich sehr unerfreulicher = weise nicht eintritt. Andererseits wird der eintretende Verlust spaeter wieder wettgemacht.

Aus der bisherigen Untersuchung ergab sich, dass die Brenn = raum Temperaturen so hoch werden, dass dessen Waende wegschmelzen _ wuerden. Das soll nun dadurch verhindert werden, dass Wasser sofort nach der Verbrennung in das heisse Gas eingespritzt und ihn ihm verdampft wird, oder, dass Dampf in den Brennraum geleitet und mit dem heissem Gas vermischt wird. Der Motor ist dann kein Motor mit Luftbetrieb mehr, sondern ein Motor mit Luft und Dampf - Betrieb, also ein Motor mit Mischbetrieb. Die Indizen in den Berechnungen sind daher statt - L - in Zukunft an den entsprechenden Stellen : -D- oder : - m - fuer Dampf beziehungsweise Gemisch aus Luft und Dampf. Der Dampf ist dabei hoch ueberhitzter Dampf. Er arbeitet dann etwa wie ein normales Gas mit einem polytropischem Exponenten von etwa η = 1 ,30. Da fuer Luftbetrieb bereits ein etwas kleiner Wert η = 1 ,35 angenommen wurde, einigen wir uns auf den Poly = tropenexponenten fuer das Gemisch aus Luft und Dampf auf : η = 1,33 . Der Wert 1 ,30 wurde bei Schmidt, Seite 169 gefunden.

Der INNFhiGEKUEHLTE MOTOR : - Analyse des Motors mit Wassernachspritzung in die Aussenbrennkammer :

Man liest nun in Schmidt, "Thermodynamik", auf Seite 152,

dass Wasser, wenn man ein Liter davon bei 100 Grad in Normal luftdruck verdampft, einen Dampf erzeugt, der 1673 Liter Raum einnimmt. Daraus naehrt sich zunaechst die Hoffnung, dass, wenn man ein CC Wasser in die 1000 CC Luft des Motors einspritzt, ein Volumen von 1673 CC einnehmen wuerde als Dampf. Der Motor muesste dann eine sehr hohe Leistung abgeben, wenn man Wasser in das heisse Gas einspritzt. Dass das nicht der Fall ist, wird diese Analyse bald zeigen.

Dann liest man noch weiter in Schmidt's Buche, dass man zur Verdampf fung von Wasser bei hohem Druck wesentlichweniger Verdampfungs = waerme aufwenden muss ,als bei Verdampfung des Wassers bei Atmospheren Druck. Das liest man bei Schmidt auf Seite 161. Eickmann nahm daher urspruenglich in seinen Patentanmeldungen an, dass es moeglich sei, Moto = ren weniger Luft ansaugen zu lassen, als ueblich und den so nicht genutzten Ansaugraum (Volumen V1 minus V2) durch in der heissen Luft oder in dem heissem Brenngas verdampftes Wasser mit ueberhitztem Dampf zu fuellen. Die Untersuchungen werden bald ergeben, dass diese Annahme ein Irrtum war und die betreffende Patentanmeldung daher teilweise eine

falsche Lehre enthaelt.

-113-

Die Voruntersuchung ;

Man liest in der Huette, in Luegers Lexikon der Technik und auch im be reits genanntem Buche von Schmidt, dass man in der Praxis, statt kompli = zierter Berechnungen, die Dampfdiagramme, die die Literatur bietet, ver = ;

wendet. Diese Diagramme und Tafeln sind in der Voranalyse zu dieser gegen- ι

waertigen Analyse zusammen gestellt und deren Verwendung beschrieben. ·

Dabei stoesst man Jedoch sofort auf die Schwierigkeit, dass di e genannten j Diagramme und Tafeln in der genannten Literatur nur bis etwa 550 bis 600 j

Grad Celsius vorhanden sind. In unserem Motor aber treten im Brenngas ;

/0 Temperaturen von bis zu 3000 Grad auf, wenn sie auch bei Luftueberschuss geringer sind. Auch ist die Berechnung des gegenwaertigen Motors Neuland. Man findet keine Formeln, die unmittelbar fuer ihn anwendbar sind.

In der Voranalyse hat Eick mann daher eine Anzahl von Ergaenzungen der | Diagramme auf bis zu 3000 Grad provisorisch durchgefuehrtbund diese Diagramme sind in der Voranalyse enthalten. Ausserdem fuehrte Eickmann in der Voranalyse eine Berechnung darueber durch, welche maximale Wassermenge in den Motor mit 1000 CC Zylindervoiumen eingespritzt werden kann, ohne die Brennflamme im Motor zu erloeschen. Und schliesslich wird in der Vorunter = suchung bereits eine volle Berechnung des Motors von Eickmann selbst durch =

2.0 j gefuehrt. Dabei wird zunaechst noch von Formeln, die fuer den Gasmotor, atso fuer den mit Betrieb mit Luft ausgegangen und diese werden mit stufenweiser Benutzung von Wasser und Dampf-Werten kombiniert. Zum Beispiel wird gezeig', welche Volumenzunahme eintritt, wenn der Dampf auf die Brennraumtemperatur T2 erhitzt wird und welche Waermemenge dem Brenngas entzogen wird, wenn das Wasser im Brennraum zur Saettigungstemperatur aufgeheizt wird, dann ver verdampft wird und danch auf die Temperatur T2 ueberhitzt wird. Derartige Waermeentzuege werden von der Waermezufuhr Hu abgezogen undsoweiter. Die Voruntersuchung ist interressant, weil sie bereits eine gute Uebersicht ueber den Motor mit Wassernachspritzung in-die Aussenbrennkammer gibt und weil man sieht, welche Fehler leicht gemacht werden koennen, denn die Vor = Untersuchung bringt solche Fehler, die erst nach deren Beendigung erkannt wurden. In <ier Voruntersuchung ist die Berechnungsmethode auch voll bereits komputerisiert und im Komputer (4) festgehalten und darin programmiert.

Als Ergebnis der Voruntersuchung berichtet Eickmann, dass es un = zweckmaessig ist, die Dampfdiagramme der Vorliteratur zu verwenden. Doch empfiehlt er, folgende Maximalwerte fuer Wasseret wspitzung, also

H ma χ Werte vorlaeufig zu verwenden ;

[ Una* £i),56cc[ O₁BOCC

κ 77 O₁TlCC

O₁SOCC

(ZO)

Die heutige Berechnungsweise nach Eickmann :

Nachdem man aus der Voranalyse erfahren hat, dass die Verwendung der Dampfdiagramme fuer den Motor mit Wassereinspritzung oder DampfzuPuehrung in die Aussenbrennkammer unpraktisch ist, erinnern wir uns an den bereits teilweise benutzten Komputer (3) .

In Schmidt, Thermodynaik entdecken wir auf den Seiten ^^/f,ZW und 210 die folgenden Formeln fuer die Berechnung der spezifischen Volumen, der spezifischen Waermen und des Waerme inhaltes (Enthalpie) des Dampfes :

Spezifische Waerme C '" des Dampfes :

Spezifisches Volumen "O" des Dampfes :

und :

Enthalpie "i" = Waermeinhalt des Dampfes

to = /

(23;

■f i_r Mit U₀^r= 531,2 Kcal im.

Üarin sind: R= 4-7,063 mkp/kG Grad - B= 1, 308Sx/O^

R= 0,9172 W³ZKC, und: C -%37'9XlO⁷ W³

Setzt man die obigen Werte in die Formeln ein und fasst sie zusammen, dann erhaelt man :

r+

0,00 9/6/6 /00"

/,SOIf XfO'

tOO"

In der Schmidt Formel (21) ist unklar, was die Schreibweise ( /100 ) bedeuten soll. Soll sie meinen : ( T/100) oder soll sie meinen in (T/100) : (100/100) = 1 ? Jenachdem, was die Schreibweise bedeuten soll, -"uesste man also statt ( /1OO) = 1 setzen, oder setzen : (T/100). Im letzteren Fill I" wuordcj dio Zusammenfassung dann ergeben :

J fr»*

3.88P

0,0091616

1SOl

QQO

fa-e)

GdP- soll die Schreibweise etwa gar einfach bedeuten : geteilt durch 100 ?

-AAS- -

Huette, Band I₁ Seite 471 der 28. Auflage gibt folgende Formeln :

mitt

Es wird sich schnell zeigen, dass die Berechnung dieser kompliziert aussehenden Formeln in unserem Komputer sehr einfach und sehr prak = tisch ist und kaum Zeit fuer die Berechnung der praezisen V und Ί Werte

fconoetigt wird ,

-wr-

Waehrend die Komputer - Programme, wenn sie einmal in den betreffenden Komputer eingetippt sind und nicht geloescht werden, im Aktenschrank ver = wahrt werden koennen (oder in den Taperecorder Tapes) ist es praktisch die Tafeln, die zeigen, welche Memories wo von Hand einzutippen und, sowie diejenigen, die der Komputer selbst einschreibt, in der Tasche des Komputers zu verwahren, weil diese benoetigt werden, denn man kann nicht lange im Kopf behalten, was man wo einzutippen hat.

Eickmann schlug dafuer Tafeln vor, in denen diejenigen Memories, die eingetippt werden von Hand, von denen getrennt gezeichnet sind, die der Komputer selbst einschreibt. Entsprechend erhalten wir fuer die Berechnung der spezifischen Volumen und Enthalpien des Dampfes :

f ^'. P1

Tippe

SC HR ει β Γ

0

O

P2 &

1

2

3

S

G

7

β

9

(M

Φίγ

ο2·'1

ι )»·«'

ο«

υ

Io

io

O

Pz

I

tz

0.111 Ψ

ie.

(Γ6

Z

pYJ?

( Y*

< )"■*

to

iß

T1 \

( )'*

ι«. K<ifc»»^l«»d

Entsprechend haben wir im Programm PO dieses Komputers bereits bei der Berec^-"hnung des Motors mit Betrieb mit Luft folgende Aufteilung der Memories :

	O	1	2	CeM	pure	Ά '· Q	3J/ Programm	7	S	: PO
			V1	3	Ψ	ζ-	Γ6		/tu	9
O			Pi	Vz			m

SCHRIEB eil·/:

ο	Ρ«	ε	Fi	Tt	At	hl	Ψ	CpL	rf AL·	Β/β·η
I		Tit
2

(M)

Die Berechnung des spezifischen Volumens des Dampfes und des Waerrr.e Inhalts (Enthalpie) des Dampfes ist also aeusserst einfach und bequem, denn es ist nichts weiter zu tun, als die aus (31) erhaltenen Werte des Druckes'¹^" und der Temperatur "ti in Kg/cm^ und Grad Celsius in die Memories 00 und 01 einzutragen, also einzutippen. Nach dem Tippen des Programms : P1 erscheint nach erstem Tippen -EXE - der Wert " Voi ; nach dem zweitem Tippen - EXE - der Wert "io" des Dampfes n^htfufhei' lungOHfV₁₁ nach dem drittem Tippen - EXE - der Wert " tpz " und nach dem viertem Tippen - CXE' - der Wert " iei" des Dampfes bei der Temperatur I.·. All·-· f ··)··! mi'..'..«· hei I ifu' k I'.' und Γ ompor uiur I 2. tti hl

7 P Ύ /

Alle erhaltenen Werte nach Aufheizung des eingespritzten Wassers auf die Verdampfungstemperatur bei dem Drucke P2, Verdampfung des Wassers bei dem Drucke P2 und Aufheizung des Dampfes quf die Temperatur T2 .

Um diese beschriebene Berechnung durchfuehren zu koennen, ist jedoch vorher das folgende Programm in den Komputer

puter (3J in dessen Programm PO i*v? - Mode 2 - einzutippen :

HLT

ROO

W

-

X

10000

/f/4

X

+

Ri\

·/

7.

=

Mio

tt*tp«btr

C

•f

273

ω

- Prüqrarum:

MIO

=

100

S

mi

05-3

RlI

X

W)OOOO

X

47,0έ

=

0,0OUOU

-

RU

C

*\ I(/

ROI

MU

«/2

Mil

' -

MlIt

0,1171

Rn

·/.

0,000001?Mb

-

\o

-

A//£

M/3

2,82

χ

092

RIl

R'3

/4

—

Rn

S

I? /9

W

Af/?

RIt

S

MlB

IOS

RIl

•Λ

-

HlS

χ

/»//9

3/,£

111

+

3

4S,4<?3

RlI

/?2i>

C

RiS

ff/9

)

0,000/309

Rio

ff/r

0,0 7/7

S

~

K

t

e

Af2f

RIl

IU

K

■l·

lOOO

a

-

CL

X

«it

S

m

Av<v

474.S9

Λ2ί

MT

ZlZ

t'o

RIC

3

RH

mi

ZlS

X.

WH too

'/.

2*?

RW

RIO

MIl

3

ISl

S

J«»xy

HtT

R*

ία

1000

MlI

M16

Ui

r

Memo zum frueher beschriebenem Programm (18) :

Im Programm (18) ist der Wirkungsgrad aus der Summe der Arbeiten dividiert durch die horei.ngesteckte Waerme errechnet, also nach der spaeter zu eroerternden Formel (£9-f6) .

Will man stattdessen mit der

spaeter noch diskutierten Formel (βο) nach Schmidt rechnen, dann ist fuer " Tfa " das eingetippte Programm zu loeschen und zu aendern in ;

m

y

-

-

-

/

-

7.

(

Rib

-

/

)

7.

C

*/r

JlIX

C

for

)

'/.

RK

WS

I

-

RIS

=

X

/00

«/6

Die weitere Berechnung des Motors mit Wassernachspritzung :

Alle weiteren Ueberlegungen und Formeln erfolgen nach Angaben und Ueber legungen von Eickmann. Da das Gebiet Neuland ist und keine direkten Stuetzen in der bekannten Literatur findet und da die Analyse unter Zeit = druck erfolgt, wird kein Anspruch auf absolute oder prinzipielle Richtig = keit oder Genauigkeit gestellt, denn die ganze Angelegenheit muss im Laufe der Zeit und nach einigem Zeitabstande noch einmal nachgeprueft werden.

Um Voran zu kommen, wird ein Berechnungs =

formular aufgestellt , in das die Komputerergebnisse eingetragen werden und /0 das auf Seite. 4Ί dargestellt ist. Im Folgenden werden die darin durch = gefuehrten Rechnungen nach Eickmann wie folgt abgeleitet und festgesetzt :

Die spezifische Waerme des ueberhitzten Dampfes = Cpoc/ :

ist im Diagramm der Figur 9 auf gezeichnet, nachdem sie vorher anhond Sihmtyb-'k JYP qetihoeiit worden war. Die Werte gehen im Diagramm bis 3000 Grad Celsius, da nja«? die Werte fuer hohe Temperaturen benoetigt. Es kommt Jetzt darauf an, diese Werte durch eine ineare Funktion naeherungsweise zu er = ricL:on, um die "Cpd" Werte einfach im Komputer (5) berechnen zu koennen.

j Wie man aus dem Diagramm der Figur 9 sieht, verlaeuft die Kurve der

! spezifischen Waerme Cpd des ueberhitzten Dampfes bei hohen Temperaturen

Zo ziemlich linear ( vereinfacht von Eickmann festgelegt), waehrend sie bei niedrigen Temperaturen unter etwa 700 Grad Kelvin gekruemmt ist. Da fuer die Berechnung des Motors praktisch nur Temperaturen von ueber 700 Grad Kelvin - in Frage kommen, kann also vorlaeufig linearer Verlauf angenommen werden. Dieser ist aus dem Diagramm der Figur 9 ermittelt und gibt die Formel :

Cpod = iü 0,375 + 0,000171 T

(33) .

Da im Allgemeinen die Temperatur T3 noch unbekannt ist, soweit nicht bereits ausreichende Erfahrungsdaten vorliegen, nimmt man als die in Frage kommende mittlere Temperatur bei der Aufheizung von T2 auf T3 die Mittel = temperatur Tm an und setzt sie vorlaeufig mit

J^₁ = 20Oo

Γα bei Wassereinspritzung in Hoehe von " £J " die Temperatur nicht zunimmt, sondern abnimmt, gehen wir von einem oberem Werte der "Cpod" Kurve aus una ziehen die Verminderung ab. So erhaejt man als erste Naeherung :

her £- 1: CpoD = 0,721 - 0,34-2 ₄ -y ^.,.-,-.,

futt

Die spezifische Waerme "Cpdm'des Dampfes

' wird spaeter nach der bereits bekannten Formel (35") in den Komputer einprogrammiert und in ihm berechnet, nachdem der Cpod Wert nach der obigen Gleichung (35) gefunden wurde und dieser in den Komputer leicht einprogrammierbar ist.

Das Volumen 'vd2"des Dampfes bei der Temperatur und dem Druck T2_rP2

wird aus dem Programm PO des Komputers (S) entnommen und in das Berechnungsformular eingetragen.

Die Temperatur "Tds" des Dampfes bei Saettigung wird aus dem Mollierschem i - s Diagramm oder aus anderen Diagrammen entnommen. (Siehe hierzu die Unterlagen in der Voranfllyse, RCR - , Seite ) .

Der Waermeinhalt (Enthalpie) '"LdTz" « Ίνζ" ;

wird aus dem Programm PO des Komputers (5) entnommen und in das Berechnungsformular eingetragen.

Die maximale Wassereinspritzmenge *B

wird aus [ZO) entnommen und in das Berechnungsformular eingetragen.

Als naechstes ist von Interresse, dass es bei der Berechnung des Motors darauf ankommt, zu erfahren, was fuer Verhaeltnisse im Motor entstehen, wenn verschiedene Wassermengen (ferner noch spaeter bei verschiedenem Luftueberschuss oder Luftverhaeltnis /s ) eingespritzt werden. Damit man eine uebersichtliche Kurve in einem zu erstellendem Diagramm zeichnen kann, muessen mindestens vier verschiedene Werte berechnet werden. Wir nehmen daher als Werte fuer die aktuelle Wassereinspritzung B Jeweils 25, 50, 75 und 100 Prozent des Maximalwertes B_mn an.

Die aktuelle Wassereinspritzmenge β"

wird mit Jeweils 1/4, 1/2, 3/4 ,und 4/4 des Θ max Wertes in die betreffende Spalte des Berechnungsformulares eingetragen. Dabei ist fuer die aktuelle Wassereinspritzmenge (in CC ) das Zeichen B verwendet. Es zeigt zwei Kammern, eine, die Wasser enthaelt, die andere, iO_ _ die Luft enthaelt , als Quadrate uebereinander. Es ist das chinesich japanische Kanji - Schriftzeichen fuer " Hi" (gesprochen, wie geschrieben) unc bedeutet Tag, Sonne, Licht usw. .

Als naechstes ist heraus zu finden, um welche Temperatur die Luft, die jetzt mit dem Dampfe vermischt ist, also das Luft-Dampf Gemiscfybei oder nach der Verbrennung des Brennstoffes mit dem Heizwerte "Hu" erhaelt.

Dabei muss aber die Konstruktion des Motors beachtet und befolgt werden, denn zunaechst einmal muss der Brennstoff in der heissen komprimierten Luft voll verbrannt werden, damit das eingespritzte Wasser diese Verbrennung nicht hindert und die Brennflamme nicht loescht. Diese Konst-rvuktionseinzelheiten spielen aber bei dieser Analyse keine Rolle. Man geht also davon aus, dass die Verbrennung des Brennstoffes mit dem ?J_ Heizwerte Hu voll erfolgt und dann das eingespritzte Wasser oder der

eingefuehrte Dampf zunaechst auf die Verdampfungswaenme durch den beschrieb benen Heizwert erwaermt wird, dann verdampft wird, der Dampf auf die Temperatur"T2"ueberhitzt wird und dann schliesslich auf die noch unbekannte Temperatur'T3"ueberhitzt wird. Es kann in der Konstruktion des Motors __ auch anders verfahren werden, zum Beispiel, indem das Wasser in Kuehl Raeumen vorgewaermt, verdampft oder auch der Dampf ueberhitzt wird. Pann sind die folgenden Berechnungen entsprechend zu veraendern. Hier wird zunaechst im Folgenden angenommen, dass das Wasser im Brennraume aufgewaermt und verdampft wird, sowie der Dampf auf die Temperaturen 2ö *T2 "und T3 ueberhitzt wird.

Die Ueberhitzung des Dampfes zusammen mit den Vor-Vorgaengen (Wassererwaermung, Verdampfung) entzieht dem Brennraum diejenige Waermemenge, die zur Erzeugung des so ueberhitzten Dampfes notwendig ist. Die Temperatur im Brennraume wird also wesentlich geringer werden, I als sie beim Betriebe des Motors mit Luft war und das ist Ja gewollt, ι um das Schmelzen der Waende des Brennraumes zu vermeiden. Doch geht der Abzug der Waermememge spaeter im Berechnungsformular in Rechnung. Zunaechst muss nach einem Wege gesucht werden, zu finden, auf weiche Temperatur sich das Gemisch ausdehnt und welches Volumen der ueberhitzte

Dampf dabei einnimmt.

I Mit der Wassereinspritzung (oder Dampfzufuhr) hat sich die Masse

im Brennraume veraendert. Daher wird nach Eickmann die neue Masse " ξ " eingefuehrt.

Die Gemischmasse ^ ;

wird nach der folgenden Formel berechnet :

= B + 10OO m

Darin ist die Luftmasse (das Luftgewicht) "m" das gleiche, wie bei der voraufgegangenen Berechnung des Betriebes des Motors mit Luft; also : m = 0,001293 . " ^ " ist das Japanische Hiragana Zeichen :"Ro"; ausgesprochen, wie geschrieben und es sieht der drei aehnlich, Jedoch mit scharfem Oberteil, laenger ausgedehnt nach unten und mit einem kuerze rem Untenbogen; der letztere nach rechts etwas herausgezogen im Vergleich zur deutschen "3" , Der Wert "^" erscheint in Gramm, also ο,οο xKg., da ein CC Wasser das Gewicht von 1 Gramm = o,oo1 Kilogramm hat.

Das Gemischgewicht : ( GL + Gd ) ;

ergibt sich aus der Division des Wertes " 7," durch 1000 ; also wird :

( Gl +Gd ) = ^ / 1000

(37)

Fuer den Motor ist nicht die Enthalpie (Waermeinhalt) des Dampfes bei dem Drucke P2 und der Temperatur T2 direkt verwendbar, sondern es muessen diejenigen Werte genommen werden, die sich aus der aktuell einge j spritzten Wassermenge oder der zugefuehrten Dampfmenge ergeben. Diese Waermemenge wird die Auheizungswaerme genannt.

Die Aufheizwaerme &- :

Die Aufheizwaerme it- ist das Produkt der eingespritzten Wassermen ge mit dem Waermeinhalt des Dampfes bei P2,T2; also :

* teil χ Θ

(η)

Das Ergebnis entsteht in Kcal. Das Zeichen & ist das chinesisch- ja fische Kanji - Zeichen "tatschi" , ausgesprochen, wie geschrieben. Es wird hier verwendet, weil es nicht verwechselt werden kann, beim Lesen? ebenso, wie das Zeichen B und die anderen Zeichen beim Lesen nicht leicht verwechselt werden koennen.

Die spezifische Waerme der Luft Cp\. :

ist bereits ermittelt worden. Sie wird aber im kommendem Komputer programm des Komputers (?) noch einmal ausgerechnet und nach /^ im Berechnungsformular gebracht, damit nicht aus anderen Formularen ueber nommen werden muss.

« ir-·»"—^

Der Brennraumdruck P2

■' ist fuer das betreffende Volumen V2 bereits aus {16) bekannt. Dieser Druck bleibt im Brennraum konstant und entspricht somit auch dem Drucke P3. Der Einfachheit halber wird er mit P2 bezeichnet. Doch koennte er auch mit P3 bezeichnet werden. Im gegenwaertigem Motor ist der Aus <=> druck P2 aber treffender, weil er zeigt, dass dieser Druck bereits im Eingange zum Brennraum herrscht, wenn noch keine Aufheizung, Verbre = nnung und Verdampfung erfolgt ist. Obwohl der Druck P2 bereits bekannt ist, wird er mit Cl) im kommendem Komputerprogramm noch einmal neu errechnet, damit die Rechnung flotter geht. Durch dieses Vorgehen bezueg = lieh*Cpi," und P2 wird das Eintippen dieser Werte in entsprechende Memo ries gespart und die kommende Berechnung wird wesentlich zuegiger gehen.

Die spezifische Woerme des Dampfes bei P2,Tz =

ist inzwischen aus(*j)fjf) bekannt. Doch lassen wir auch diese im kommendem Programm des Komputers (5/ erneut berechnen, um zuegiger rechnen zu koennen und um Arbeit und Suchen, sowie Eintippen zu sparen.

Die mitt/Iere spezifische Waerme des Luft-Dampf-Gemisches : Cpm ;

ist aus den bereits bekannten Werten zu errechnen und zwar nach der Formel :

Die zur Aufheizung des Gemisches auf T3 verbleibende Waermemenge Lu :

wird erhalten, indem die fuer die vorhergehende Aufheizung auf T2 verbrauchte Waermemenge, die Aufheizwaerrne j£ von der durch die Verbrennung des Brennstoffes zugefuehrte Heizwertsmenge "Hu abgezogen wird. Also gilt die Formel :

Das Ergebnis erscheint in Kcal. Das Zeichen üj ist das chineilsch - nheht Honji Schriftzeichen fuer "jfpma" gesprochen, wie geschrieben und es ist wieder verwendet, um schwer verwechselbare Zeichen zu verwenden; und ausserdem, weil man die drei senkrechten Striche direkt als die aufstei gonden Flammen des aktuellen Heizwertes deuten kann.

Die Temperatur - Differen

Nachdem inzwischen das Gemischgewicht und die mittlere spezifische Waerme des Gemisches errechnet wurde, wenden wir (Verzeihung, falls das nicht absolut richtig sein sollte ) die aus der Verwendung des Motors mit Betrieb mit Luft bekannte Formel (6 ) und wandeln sie fuer den Betrieb des Motors mit dem Gemisch aus Luft und ueberhitzdem Dampfe um, zu :

1*1

üie Brennraum - Endtemperatur . ' ^J

ist die Temperatur nach der Verbrennung und zwar die Temperatur, die das Gemisch aus Luft und ueberhitztem Dampf nach der Verbrennung des Brennstoffes und Aufheizung des ueberhitzten Dampfes auf diese Tem^pera = tür annimmt. Es ist in Analogie zu ( 7 ) zu der Temperatur T2 zu addie = ren, sodass die Formel , wie folgt gilt :

Γ, .

= r₂

Das aktuelle Volumen Λ der Dampfmenge bei T2 : ist das Produkt :

Hos verwendete Schriftzeichen, das wieder zwecks Verhinderung von Verwechslungen verwendet ist, ist das Japanische Kata Kana Zeichen "Me" (gesprochen, wie geschrieben.)

Das aktuelle Volumen )/ze,p der Summe aus Luft und Dampf bei T2 :

ist die Summe aus dem Volumen V2 plus dem Dampf-Volumen X und so = mit gilt die Gleichung :

^ 14

(Vt)

Das wichtige aktuelle Endvolumen Vi n, nach der Verbrennung und Aufhöizuno auf die End- und Hoechst -< Temperatur T3 *, erhaelt man analog zu (8,9) aus der Formel :

⁷Vr,

(K)

Nachdem die wichtigen Werte T3 und V3 fuer den Motor mit Betrieb eines Gemisches aus Luft und ueberhitztem Dampf nach Einspritzung der Wassermenge 0 gefunden worden ist, sind praktisch alle bisher ver borgen gewesenen Werte des Motors bekannt. Denn alle weiteren Werte sind untergeordnete und leicht errechenbare Werte.

Es ist zu bedenken, dass der Weg der hier gegangen wurde, daraus entstanden ist, dass die Voranalyse nach RER - ergeben hat,

dass die herkoemmlichen Verbrennungsmotoren Formeln auf den neuen Motor nicht anwendbar sind, oder jedenfalls nicht alle anwendbar sind. to Denn die Verbrennungsmotorenformeln aus Hütte, SchmidJ: usw. , setzen ein gleichbleidbendes Medium voraus, das kontinuierlichen Gesetzen, wie Zustandsaenderung bei konstantem Druck, bei konstantem Volumen oder adiabatische beziehungsweise polytropische oder isothermer Zustandsaen = derungen unterliegt und diesen folgt. Beim neuem Mobor aber erfolgen davon abweichende sprungweise Zusto-ndsaenderungen, wie Aufheizung des Wassers auf Verdampfungstemperatur, dann die Verdampfung bei Saettigungsdruck und danach die Aufheizung auf die Temperatur T2, also Vorgaenge, die den Gasgesetzen der Verbrennungsmotoren und Gasturbinen nicht mehr unterliegen.

Das Ausdehnungsverhaeltnis :

Zo ergiebt sich analog zu (β) nach der Formel :

= ⁷⁵X= ^v%

X= %_m

und es ist nicht nur wichtig fuer die Berechnung der weiteren Werte des Motors, sondern es bestimmt auch das Verhaeltnis des Entspanner - Volumens zum Kompressor-Volumen. Es ist also eine wichtige Konstante fuer die Kon struktion des aktuellen Motors.

Der Auslassdruck nach der Entspannung : P.

ist wieder analog nach der Luftbetriebsformel (10 ) zu berechnen, da das Gemisch aus Luft und stark ueberhitztem Dampf sich Jetzt wieder wie ein Gas verhaelt. Also gilt :

da das an sich zu verwendende Volumen V4 gleich dem Ausgangsvolumen V1 ist,

Wie bereits berichtet, ergibt sich aus der Voranalyse im RER - , dass fuer den neuen Motor mit Wassernachspritzung in den heissen Aussen Brennraum viele der Formeln fuer die Berechnung des Gasmotors mit Luft <=- betrieb nicht mehr anwendbar sind. Das gilt insbesondere fuer die Berechnung des Wirkungsgrades, zuerst des thermischen Wirkungsgrades.

Um die thermischen Wirkungsgrade zu berechnen, muss man sich daher der Berechnung der Arbeitsleistungen bei der Verdichtung und bei der Ausdehnung, sowie bei der Entspannung bedienen, so bedauerlich das auch ist, weil man dann keine einfache Wirkungsgradformel mehr hat. Doch macht das keine Sorgen und auch keinen Zeitaufwand, da Ja der kleine handliche und billige Taschenkomputer FX 602 P Nummer (5) zur Verfuegung steht.

Die Arbeitsleistungen werden jetzt mit ¹¹A" bezeichnet, mit dem jeweiligem Index des Arbeits P-V Diagrammes der Seite 11 . Da die Ausgangswerte in Kg/cm^ und CC angenommen waren, rechnen wir die als Ergebnis in Kgcm erscheinenden Werte gleich in Kgm um. Man bedenke hier, dass keine Ge« schwindigkeit angegeben ist, mit der der Vergleichsmotor arbeiten soll. Also erhaelt man keine leiVwng in Kgm/sec., sondern Arbeit in Kgm . Die Umrechnung auf Leistung ist spaeter leicht moeglich, indem, man die sekundlichen Huebe mit der hier zu ermittelnden Arbeit multipliziert. Man erhaelt :

Die Arbeit A

Die Arbeit :

und die abzuziehende Kompressionsarbeit A,

(so)

in Analogie zu den Formeln (?.Γι/Μ3) fuer Betrieb mit Luft.

Kritische Kontrolle der Formeln fuer A :

Da fuer die Berechnung des Wirkungsgrades in Verbrennungsmotoren mit Betrieb mit Luft die Formeln (48) bis (50) selten verwendet werden, sollen sie einer kritischen Pruefung unterzogen werden.

Dazu nehme man die Breinlich-sche oder die Eickmann-sche DE- OS 31 65 6/9 oder 31 35 675 zur Hand. Denn in ihnen hat Eickmann eine Formel zur Berechnung des mittleren Druckes bei der Verdichtung oder bei der Entspannung von Gas unter polytropischer oder adiabatischer Zustands = Aenderung nachgewiesen. Sie lautet :

P - n^vt v*.-v, f-J

Dadurch wird es moeglich, die Formeln (49) und (50) auf die leicht einsehbare j bare Formel (50) zurueck zu fuehren. Man erhaelt dann naemlich den Druck (Mitteldruck*p* ) bei dem sich das Volumen von 1 auf 2 öder von 3 auf

/oj aendert. Die Arbeiten A_fi, und Aj^- ergeben sich nach der Eickmann Formel zu :

V KM* rf U £/&'-

Die Ausrechnung in Zahlen (nummerisch) ergibt gleiche Werte fuer ! gleiche Beispiele fuer die Gleichungen (49 bis ^O ) und ( 52 bis 53 ) woraus erkennbar ist, dass die Formeln stimmen und verwendbar sind, und zwar sowohl (49,ζΰ) aus der Schmidt Literatur, als auch die aus den genannten DE-OS bekannten Eickmann Formeln, wie Z-B- ■

Die Leistungsabgabe N *

ergibt sich dann aus der Summe : Arbeitsabgaben minus Kompre = ssionsarbeitsverlust, also zu :

N = Kg cm.

Λ/ -

und fuer die Leistungsabgabe in Kcal folgt :

Die Leistungsabgabe in Waermeinhalt : N = Kcal .

/n?oo

woraus der Wirkungsgrad folgt fuer den thermischen Wirkungsgrad, indem ^rnan die herrausgeh~>iten Waermemengen durch die hineingesteckten teilt,

also :

Thermischer Wirkungsgrad des Motors mit Gemischbetrieb

CX)

Die weiteren Berechnungen sind ohne Probleme, da der jetzt hoch ueber hitzte Dampf sich wie ein Gas verhaelt und der polytropische Exponent fuer das Gemisch aus Luft und Dampf bereits mit 1 ,33 festgesetzt ist. Man erhaelt :

	ϊ.	- 2?3
tu -

Da aus der Voruntersuchung und auch aus obigen Rechnungen hervorgeht, dass das Gemisch bei P4,V4 oft noch hohen Druck und hohe Temperatur hat, ginge viel Energie verloren, wenn man das Gas mit dem Drucke P4 ins frei auspuffen Messe. Daher ist es fuer groessere Motoranlagen zweckmaessig, einen Nachmotor nachzuschalten, der ein reiner Entspanner leichter Bauart sein kann, und in diesen das Auspuff Gemisch mit dem Drucke P4 und der Temperatur T4 hereinzuleiten, um das Restgemisch in diesem Entspanner zu entspannen und fuer Arbeitsabgabe · nutzbar zu machen. Es wird hier ausgerechnet, dass das Gemisch im Abgasmotor bis zum Atmospherendruck = 1 Kg/cm^ der Atmosphere entspannt werden und die Arbeit dabei entnommen werden soll. Als erstes ist daher das Volumen V5 zu berechnen.

Man hat aus der Literatur (z.B. Schmidt, Seite SS ) die Gleichung

(60)

und formt sie um zu

mit

Fuer die weitere Berechnung des Abgasmotors sind aus dem bisherigem bereits bekannte Formeln lediglich auf den Abgasmotor umzuschreiben und man erhaelt :

ml·

	~-ihio(
	ti HaC s
Rh

Der thermische Wirkungsgrad des Motors mit Abgasmotor :ty,pg ;

Der thermische Wirkungsgrad des Gesamtmotors einschliesslich Abgasmotor ist die Summe der herausgeholten Arbeitsabgaben minus der hereingesteckten Arbeit geteilt durch den hereingegebenen Heizwert

fiUt

(U)

was wir fuer die Verwendung im Komputer (δ) so umformen, dass im ι Komputer bereits errechnete Posten mit verwendet werden koennen, um j mit einem einzigem kleinem Taschenkomputer auszukommen. Man erhaelt ! haelt :

! IN %

Zum Vergleich des neuen Motors mit herkoemmlichen Motoren

ist zu bedenken, dass die herkoemmlichen Motoren einer aeusseren Kue = Kuehlung mittels Luft oder Kuehlwasser beduerfen. Diese Kuehlung der Teile des Motors entnimmt dem Motor erhebliche Waerme und es wird oft angenommen, dass etwa ein Drittel des in den Motor herein gegebenen Waermeinhaltes des Treibstoffes durch diese Aussenkuehlung verloren geht. Demgegenueber ist im neuem Motor mittels der Wassernachspritzung oder der Dampfzufuehrung eine Innenkuehlung geschaffen, die am Ausdehnen des Gemisches und somit an der Arbeitsabgabe bei der Expansion teilnimmt. Der neue Motor kann daher so ausgelegt werden, dass die Innenkuehlung die Teile des Motors auf so geringer Temperatur haelt, dass auf eine erhebliche Aussenkuehlung verzichtet oder ganz auf die herkoemmliche Aussenkuehlung verzichtet werden kann.

Fuer die Beurteilung des Motors und den Vergleich mit herkoemmlichen Otto-Motoren, Dieselmotoren und der Dampfmaschine ist es also richtig, den Wirkungsgrad der Arbeitsausbeutung, also den Arbeitswirkungsgrad einzufuehren. Wir wollen ihn mit : "^c" bezeichnen.

Die Kuehlung des herkoemmlichen Motors muss umso hoehere Verluste bringen, je heisser der herkoemmliche Motor arbeitet, also je hoeher die Temperaturen der Ausrechnungen nach ( ) sind. Statt ein Drittel als Kuehlverlust anzunehmen, schlaegt Eickmann vor, 30 % anzunehmen und er fuehrt eine Berechnunqsformel ein, in der errechnet wird,

ulu-rschlaeglich, welche Kuehlende Waermemenge verloren geht. Dieser Kuehlverlust wird "Hc genannt und ist : (vorlaeufige Annahme )

fuer Betrieb mit Luft Fuer Betr.m.L und D.

Darin wird also der Kuehlverlust auch fuer den Motor mit Wassernachsprit= zung (Betrieb mit Luft und Dampf) errechnet. Die Beiugstetwperatur -

Differenz ist darin mit ?000 Grad eingesetzt und mag spaeter,

wenn mehr Erfahrungswerte vorliegen, berichtigt werden, ebenso der Kuehl = Verlustfaktor 0,3. Statt 273 wird eventuell spaeter 300 abgezogen, oder eine andere Gradzahl, je nach Klima und Aussentemperatur der Umgebung.

430-

Der Arbeitswirkungsgrad ohne Beruecksichtigung des mechanischen'.= ^e ^;

Dieser Arbeitswirkungsgrad , bei dem der mechanische Wirkungsgrad noch nicht mit beruecksichtigt, also noch nicht abgezogen ist, wird im FoI = in>riclcn "¹^₁- i|c»ntinnt und fuor· dnn Motor mit Luftholriob mil dorn Index "I" und fuer den Motor mit Dampf zusaetzlich zur Luft mit dem Index "d" oder "D" versehen. Man erhaeit diesen Wirkungsgrad fuer den betreffenden Motor mittels folgender Berechnung ;

Fuer Motor mit Betrieb mit Luft

Fuer Motor mit zus. Dampf

Fuer Motor mit zus. Dampf und Abgasmot.

Fuer Motor mit Luft und Abgqsmotor

\_L =

Ί-hDf)

(7/J (12)

Der Gesamtwirkungsgrad des Motors yr :

ist dann die Multiplikation der obigen Wirkungsgrade mit dem mechani = schem Wirkungsgrade. Wir nehmen fuer den Vergleich mit den herkoemmli = chen Motoren gleiche mittlere mechanische Wirkungsgrade von 80 Prozent an, multiplizieren also die obigen Wirkungsgrade mit 0,8, um einen jewei = Iigen vorlaeufigen Gosamtwirkungsgrad zu erhalten. Also gelten vorlaeufig :

Vk = Icu	* f.,
ITD = /CD
%»· Vco»
ITlR ■= (CLR	X ^l im

(77)

Fuer die Ausrechnung der einzelnen Motoren benutzt man praktischerweise den Komputer (H) und tippt ihn ihn unter Verwendung der Memories nach der folgenden Seite das Proaramm der folgenden Seite (in PO) hinein .

Als erstes tippt rnctv wieviele Steps und Memories man benutzen will, aher tippe : | _Mnnr J « | _on I Beacnto : Bemerkunrjen auf der

MODn

uoi>ornf]"chsten Seite . {<?/'/■<;

TiTPS

Komputer tippt TlPPT₁ UND TIPPT

HWD-

ι· ι	O	I	g	3	n.	9 S 3	•	^?	B	A-I
	Vt	Hu	B	Sl					Voz	Ti \
> ι I	Vl	μ. χ	3		Cpi		'Λ	izttno	Rn
I * χ				Pn	atm	€φ*Ρ			Ψμ
2	%	f6i«4»J	Δ	ft		Tim		V§Pf	β η S kf
t 2 i			lit*)	A/
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HLT

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t

-7,293

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Beachte, dass im Programm PO des Komputers 5 die Dezimalzahlen mit o, und Zahlen hinter dem Komma in der amerikanischen Schreibweise in den Komputer getippt werden muessen, weil der Komputer keinen einzi = gen Step mehr frei hat. Man muss also die Null vor dem Komma weglassen und darf sie nicht mit tippen. Also hat man zu tippen : "."und danach die Ziffern. Der getippte Punkt erscheint dann in der Anzeige als Komma. Beachte ferner, dass in den Zeiten fUOrV-¹W"Cpo*doppelt umrandeten Fetdern andere Werte im Mode 2 eingetippt werden m«esien_;wenn ein anderes Luftverhaeltnis £ als 1 verwendet bzw. berechnet wird. Beachte auch, /θ dass in der Zeile fuer V5 die Tippung Inv χ ^/V erscheint, also nicht diesonst verwendete Inv x^v . Die Tipperein mit Inv sind Doppeltppungen. Man tippt zuerst die Taste "INV" und unmittelbar danach die Taste x^y beziehungsweise χ ' ^v .

Der Komputer (5) ist jetzt vollund hate keine Steps mehr frei . Auch der Komputer (T) ist voll und hat keinen vollen Step mehr frei.

Der Komputer ζζ) gibt Jetzt alle Ergebnisse der 34 Berechnungen pro eingebenem Motorenwert nacheinander, indem man das Programm PO ruft, also : "PO" tippt und danach einfach tippt : - EXE - . Der Komputer stoppt und zeigt das erste Ergebis an, das von " 3 " ■ Nach naechstem Tippen - EXE - das Ergebnis von (6t + Cß) und so weiter, bis er nach dem letztem Tippen -EXE- das frgebnis der Berechnung fuer ^cj>r anzeigt.

Als naechste Berechnung tippt man dann lediglich den naechsten Wert " B " in das Memor/ 02 ein und rechnet die naechste Datenserie durch. Sind alle verschiedenen Werte durchgerechnet, erfolgt die Eintipperei in die Memories zur Berechnung der naechsten Voluwe-n'l/z'¹ Ausfuehrung mit den neu in die Memories eingetippten Daten.

Die Ergebnisse der Berechnungen durch den Komputer traegt man praktischerweise in das bereits genannte Berechnungsformular V) ein.

Zur Berechnung der Gesamtwirkungsgrade hat der Komputer keine Speicher und keine Steps mehr frei. Daher tippt man nach dem letz = tem Ergebnis einfach : χ 0,8 = und sieht dann den Gesamtwirkungsgrad fuer den Motor mit Dampfbetrieb und Abgasmotor, wenn der mechanische Wirkungsgrad 0,8 ist. Entsprechend erhaelt man die Gesamtwirkungsgrade der anderen Motorenfaelle, indem man den betreffenden 7Jq Wert mit tfa multipliziert. Diese Rechnung fuehrt man von Hand aus, weil ein extra Komputer dafuer nicht lohnt.

Um ein volles vorlaeufuges Urteil ueber den neuen Motor faellen zu koennen, muessen mindestens vier verschiedene Verdichtungsvolumen "V2" durchgerechnet werden, damit man saubere Kurven in ein Diagramm zeichnen kann. Ausserdem muessen fuer Jedes dieser vier unterschied = liehen Volumen "V2" vier verschiedene aktuelle Wassereinspritzmengen "S " durchgerechnet werden, damit man saubere Kurven in ein Diagramm einzeichnen kann. Denn bei nur drei Berechnungen kann das Kurven Lineal falsch ausgelegt werden. Ausserdem braucht man von jeder der bereits genannten Durchrechnungen vier verschiedene Luftver = haeltniszahlen " £ " , denn der Motor faehrt Ja normalerweise nur selten mit Vollast bei K=7.

Die Rechenergebnisse traogt man vorteilhafterweise in das Berechnungsformular der Seite 136 ein. In den weiteren Seiten /37 Ws ikl sind

als Beispiel Berechnungen mit V2 =100,60,4$und

j V2 = 25 bei Luftueberschusszahl Α»1 durchgefuehrt und eingetragen.

Die Sc/έε 14-3 bnnqt die vorlaeufigen Ergebnisse

der Berechnungen in Diagrammen.

Daraus erkennt man :

a) Die innere Kuehlung mittels Wassernachspritzung und Verdamp = funq, win Aufhaizunq kann so offoktiv niisaalogt werdon, doss rino aeussere Kuehlung nur gering ist , oder ganz fortfallen kann.

b) Mittels richtiger Bemessung der Wassermenge, die eingespritzt wird, kann mittels Abgasmotor das Gemisch so weit entspannt werden, dass es voellig geraeuschlos mit Atmospherendruck in die Atmosphaere ausfliesst statt auszupuffen und dabei kann die Temperatur der Gemischabgase rund auf Atmospherentem = peratur herab gesetzt sein.

c) Die Gesamtwirkungsgrade mit Abgasmotor koennen die des Dieselmotors erreichen, oder diese sogar ueberschreiten.

d) Die Wirkungsgrade ohne Abgasmotor sind etwa denen der Otto Motoren gleich und scheinen stellenweise die des Motors mit Betrieb mit nur Luft zu uebersteigen.

e) Ohne innere Kuehlung wuerden die Waende der Aussenbrennkammer wegschmelzen, weil die Temperaturen viel zu hoch waeren.

Die Seite '36 zeigt das Berechnungsformular in der Groesse, in der man in einem DIN - A-4 Blatt mit spitzem Bl eistift die Rechenergebnisse gut und uebersichtlich eintragen kann. Da die Schrift jedoch zu klein wird, um den Vorschriften fuer Patentanmeldungen zu entsprechen, ist das Formular der Seite 13G mit Nummern fuer die senkrechten und die waagerechten Spalten versehen. Dabei sind die waagerechten Spalten durchlaufend nummeriert, waehrend die senkrechten Spalten von links nach rechts mit 101 beginnend, nummeriert sind,

Seiten 1I¹J und /3? zeigen, welche Dauerwerte in welche Spalten einzutragen sind und was die betreffenden Spalten ergeben, welche Formeln gelten, oder was sie bedeuten.

Die Seiten /39 bis 142 bringen die Rechenergebnisse fuer die durchgerechneten Beispielswerte in Schreibmaschinenschrift in den betreffenden Spalten.

Beachtenswert ist, dass die betreffenden waagerechten Spalten folgende wichtigen Ergebnisse bringen :
Spalte 10 die Hoechst-Temperatur,
Spalte 15 die Abgastemperatur,

Spalte 21 die eingespritzte Wasser - oder Dampf - Menge, Zo Spalte 29 den Waerrneverlust bei Verdampfung und Aufheizung,

Spalte 31 die Hoechst-Temperatur bei Verwendung von Wasser oder Dampf Spalte 33 die Volumonzunahme durch Verdampfung des Wassers, Spalte 41 den thermischen Wirkungsgrad des Motors mit Luft und Wasser, Spalte 42 die Abgastemperatur des Motors mit Luft und Wasser, _ Spalte 45 = V5 - V1 = das Volumen des Abgasmotors, Spalte 50 den thermischen Wirkungsgrad des Motors mit Abgasmotor, Spalte 51 den Verlust des Motors mit Luftbetrieb durch Aussenkuehlung, Spalte 52 den Verlust des Motors mit Luft und Wasser - Betrieb durch

Aussenkuehlung,

Spalte 53 fuer den Motor mit Betrieb mit Luft Spalte 54 fuer den Motor mit Betrieb mit Luft und Wasser Spalte 55 fuer den Motor mit Betrieb mit Luft und Wasser und mit

Abgasmotor -

- den fckrmischen Wirkungsgrad nach Abzug der Verluste

durch Aussenkuehlung , und, Spalte 56 den Gesamtwirkungsgrad des Motors mit Luft und Wasser - Betrieb und mit Abgasmotor, wenn der mechanische Wirkungsgrad 80 Prozent Ist.

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56

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1	T1		P1 ( V1 / V2 ) K	°K	Kcal
ο	P1		T1 ( V1 /V2)*~'	Kg/cm2	CC
3	V1		(Aus Komputer 3 - Pi)	CC	CC
4	V2		Hu / m Cp	CC
5	e	T2L + ΔΙ . * ■>		*9
6	P2	T3L / T2	Kg/cm2	Kcal
7	T2L	V2 χ	°K	Kg/cm2
8	CpI	Ps ( V3L /Vi )H
9		((A23+A34-A12) / Hu ) χ 100	°C
10	T3L	T3L ( V3L / V1 )Η~' -	°K
11	ψί-	( i/( -1)x(1/100)x(P2xV2L-V1xP1)		Kcal
12	V3L	cc	0C
13	P 4L	Kg/cm2	0K
14	^		CC
15	T4L	°K	cc
16	A12	Kgm	cc
17	Mit	Wässer und Dannpf 1/4B 1/2 0 3/4 Θ 4/4 S
18	PJ>2	Aus Komputer 3 - P1
19		Aus Komputer 3 - P1
20		β max. Geschaetzt
21	B	B Aktuell
22		B +100Om
23		(GL +GD )
24	ή	iJ>2 x 3
25	P2	P1 χ ( V1 / V2 ) H
26	CpL	( Ist im Komputer )
27	CpD	( Ist im Komputer )
28	C pm	CpD (^/? ) + ( 1 - θ/%) x CpL
29	Of	Hu - J±
30	At	V^ / ( GL + GD ) χ Cpm
31	T3m	T2L + t
32		1000 χ VD2 χ
33	V2LD	I + V2
34	V3m	V2LD χ ( T3m / T2 )
35		V3m / V2

	101	1Ο2	/03
36	P 4m	P2 χ ( V3m / V2 )Λ	Kg/cm2
37	A 23	Ps χ ( V3m - V2) / 100	Kgm
38	A34	Wn-I) x K1ZfOo) χ ( P2 χ V3m - P1 χ V1 )	Kgm
39	Nm	A23 + A34 - A12	Kgm
40	Nm	dto / 427	Kcal
41		10OxN/ Hu	%
42	T4m	T3m χ (V3m / V1 ) M"f	°K
43	t3m	T3m - 273	°c
44	t4m	T4m - 273	°c
45	V5m	tf/p^MK V/H' ' -	cc
46	T5m	T4m χ ( V1 / V5m ) n ~7	°K
47	t5m	T5m - 273	°c
48	A 45	(V/?-/) χ (1/100) x ( P4m χ V1 - P1 χ V5)	Kgm
49	A 45	dto / 427	Kcal
50	tyhDfl	100 χ ( Nm + A45 ) / Hu	O/ /ο
51	HcL	(OM"/20oo)[(Tu +Tu)Z2) - 273]	Kcal
52	HcD	(OJHu/20uo) [(Γιο + T/tJ3)/z) - 273 J	Kcal
53	VCL	[(Hu - Hci)/ Hu) ] x y(ihL	%
54		CCffa - Mcd)/ Hu) J x T^ihm	%
55		C(Hu - HCDß)/HiL)J X fyirhD/7	%
56	φι	dto χ Ύ] yy\ — UfBfW 7Jt1. s 0 β	%

In den verticalen Spalten bedeuten :

Spalte 101 die Kurzbenennung des physikalischen Wertes.

Spalte 102 die betreffende Berechnungsformel, und, Spalte 103 die betreffenden technischen Einheiten .

In die vertikalen Spalten 104 bis 107 oder 108 bis 111

beziehungsweise 112 bis 115 oder 116 bis 119 sind die Rechenergebnisse

fuer vier durchgerechnte Beispiele einzutragen.

Fuer die vier durchgerechneten Beispiele erscheinen die Ergebnisse auf den Seiten 139 und IkO _f sowie auf den Seiten /4I und \hl ,

SPRLTB

105

tm

109

tm

Gueltig nur fuer den Motor mit Betrieb mit Luft (herkoemmlicher Motor) :

Il IZ Il

IS IS

300 1

1000 40 25

77,13

926 653 0,278 2514

3440 3167 3,72 148,66 5,88 47,28

1765 1492 59,58

2330

300

1000

100 ' 10

22,39

672 _t 0,265

2554

3326

4,95

495,22

8,67

31,44

2601

35,40

399

3053 2328

690

Gueltig fuer den Motor mit Betrieb mit Wasser und Dampf ( und Luft) :

Spalte	104	105	106	,001	0,471	107	108	/AB	109	110	mal 0,001	0,256	1 I	1	56
17	1/4 0	1/2 θ	3/4 5-	17,13	4/4 S	1		1/20	3/4 0	0,259	,39	4/4 θ	£53
18		0,055		0,270				0,137		22	0,25-6
19		0,872		0,556				0,743		0,259	0,556		252
20		0,72		0,434			,14	0,56		0,611	0,392
21	0,18	0,36	0,54	0,72	0	,433	0,28	0,42	0,367	o,	25-2
22	1,473	1,653	1,833	2,013	1	dto	1 ,573	1 ,713	1,	501
23	dto	mal 0			,104		404
24	0,157	0,314	0,628	0		0,
25					,161
26	0,277	0,274·	0,167	0	,666	or
2?	0,666	0,611	0,501	0	,327	ο,
28	0,358	0,407	0,446	0	ο,

COPY I

39»

Spalte	104	105	106	107	108	109	110	111
29	0,753	0,596	0,439	0,282	0,806	0,702	0,598	0,493
30	1428	887	552	314	1720	1214	891	660
3/	2353	1812	1477	1240	2392	1886	1562	1331
32	9,72	19,44	29,16	38,88	19,18	38,36	57,54	76,72
33 '	49,72	59,44	69,16	78,88	119,2	138,4	157,5	176,7
34	126,4	116,4	110,4	105,6	424,4	388,5	366,5	350,4
35Τ	3,16	2,91	2,76	2,64	4,24	3,88	3,66	3,50
36	4,93	4,42	4,11	3,88	7,16	,6,37	5,89	5 „50
37	66,66	58,93	54,30	. 50,63	72,63'	64,39	59f66	56,06
38	146,2	138,3	133,3	129,3	70,93	70,64	70,11	69,54
39	153,2	137,6	128,1	120,4	108,2	99,83	94,36	90,20
4ΰ	0,359	0,322	0,230	0,282	0,253	0,234	0,221	0,211
4/	39,46	35,62	32,95	30,98	27,84	25,69	24,28	23,21
42	1189	891	714	590	1803	1381	1122	942
43	2080	1540	1204	967	2119	1613	1289	1059
44	916	618	441	317	1530	1108	848	669
45	3317	3054	2897	2772	4394	4022	3794	3627
46	801	617	503	422	1106	872	722	616
47	528	344	230	149	833 .	599	450	343
48	48,80	41,24	36,91	33,60	83,86	71,06	63,54	58,25
49	0,114	0,097	0,086	0,079	0,196	0,166	0,149	0,136
5i>	51,99	46,03	42,45	39,62	49,42	43,98	40,64	38,20
5/	0,318	0,318	0,318	0,318	0,367	0,367	0,367	0,367
52	0,205	0,147	0,112	0,088	0,249	0,186	0,146	0,118
53	30,76	30,76	30,76	30,76	18,75	18,75	18,75	18.75
54	30,57	29,68	28,89	27,99	20,22	20,45	20,39	20,20
55	40,31	38,58	37,21	35,81	35,89	35,00	34,12	33,25
56	32,25	30,86	29,77	28,65	28,72	28,00	27,30	26,60

copy I

A-/

113 °C tin 177 °C tm

Gueltig nur fuer den Motor mit Betrieb mit Luft (herkoemmlicher Motor) :

1	300	300
2	1	1
3	1000	1000
4	25	60
5	40	/6,67
6	145,47	44,62
7	1091 818	803 > 530
β	.298	.271
9	2359	2596
Io	3450 3177	3399 3126
11	3,16	4,23
12	79,04	253,92
tjj	4,73	7,01
74	50,61	41 ,68
	1419 1146 2162	2104 1831 2478
	75,34	47,92

Queltig fuer den Motor mit Betrieb mit Wasser und Dampf (und Luft) :

Spalte

112

113

114

115

116

117

118

119

Ά β

0,2 1,493

0,193

0,295

0,666

0,384

0,717

1249

2340

0,034 0,965 0,80 0,4 1,693 dh trial o, 145,47 0,292 0,611 0,436 0,524 709 1800

³ZfB

%B

VzB

B V« B

0,6 1,893 ΰ,ΟΟϊ

0,579

0,289

0,656

0,465

0,331

376

1467

0,8
2,093

0,772

0,286

0,501

0,477

0,138

138

1229

0,082

0,807

0,60

0,15 0,30 0,45 0,60

1,443 "1,593 1,743 1 ,S93

dto mal o,oo1

0,121 0,242 0,263 0,484 44,62

0,268 0,265 0,262 0,259

0,666 0,611 0,556 0,501

0,337 0,380 0,405 0,417

0,789 0,668 0,547 0,426

1622 1104 774 539

2425 1907 1578 1142

COPY

-HfZ-

Spalte	112	113	174-	115	V]B	117	118	119
32	6,8	13,6	20,4	27,2	12,3	24,6	36,9	49f2
33	31,8	38,6	45,4	52C2	72,3	84,6	96,9	109,2
34	68,22	63,70	61,05	58,81	218S31	200,89	190,35	182,51
35	2,73	2,55	2,44	2,35	3,64	3,35	3,17	3,04
36	4,09	3,73	3,53	3,36	5,89	5,28	4,91	4,65
37	62,87	56,30	52,44	49,19	70,63	62,86	58,16	54,66
38	176,7	167,6	162,2	157,5	116,5 ,	111,7	108,5	106
39	I64r3	148,6	139,3	. 131 ,3	139,2	126,6	118,7	112,7
40	0,385	0,348	0,326	0,308	0,326	0,297	0,278	0,264
41	42,28	38,24	35,84	33,80	35,83	32,59	30,56	29,01
42	965	726	583	483	1468	1123	912	765,7
43	2067	1527	1194	956	2152	1634	1305	1069
44	692	453	310	210	1195	850	640	493
45	2884	2693	2581	2486	3796	4393	3310	3173
46	680	523	426	357	945	743	615	523
47	407	250	153	84	672	470	342	250
48	36,58	31,56	28,74	26,43	63,61	54,08	48,57	44.60
49	0,086	0,074	0,067	0,062	0,149	0,127	0,114	0,104
50	51,69	46,36	43,23	40,60	52 j 60	46,51	43,06	40,49
51	0,295	0,295	0,295	0,295	0,338	0,338	0,338	0,338
52	0,188	0,135	0,103	0,079	0,228	0,169	0,133	0,107
53	34,20	34,20	34,20	34,20	26,19	26,19	26,19	26,19
54	33,53	32,56	31,80	30,85	26,84	26,51	26,10	25,61
55	40,99	39,48	38,36	37,05	39,10	37,84	36,77	35,75
56	32,80	31 ,58	30,69	29,64	31,28	30,27	29,42	28,60

Die folgende Seite bringt die Auswertung der durchgefuehrten Berechnungen in Diagrammen.

-ißor-

	TBMVEßQTUREN	/	159
		/
	-0,15
	—-H		cas-r-s
/.
1.00	1 β,Ο,δΒ,Ο,
/

(50

Ο-Θ-0,6

⁰C

3000
ι

2000

1000

I
O

Rests mum*	--	/5		A=/
	? Z5«
'om ν *-— '

9Ui-T(HPmTUR RMKHm

OHNe fMtteN Itu BH ti'NG i	ι	0,159	1
	———	L· ' · ^ - ■ "1	— Il '-^
Λ Λ
	I
	F=3 H Ί
	/T-/

- p2- 100 -150

- τ

Λ7/Γ ff&GRS MOTOB

t—r-T

0.5B [0.Ί5Β

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i Λ1/Γ RUSSEN

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60

40

mi*	t ' ι irw/w	—\ 1	I
	ι ι
	Γ	Ö,25& MlT-RBSfISMOWR
	θ ΜΙΓ ffßßtiSMOrOR
■Λ	w OB OHHE BBiKMOTOR
*
S

■150

Bemerkungen zur Wirkungsgradformel nach Schmidt ;

Wenn man die Wirkungsgradformel nach Ernst Schmidt, "Thermodynamic" siebente Auflage, Seite 141 , die lautet :

- ^f I ^f78>

wird

der Wert W= 1 eingesetzt und

(QO)

Io ■ -4-

I J.

zugrunde legt und auch sonst in dem herkoemmlichem Sinne rechnet, erhaelt man ganz wesentlich hoehere Wirkungsgrade. Diese sind in den beiden Folgeseiten, die aus der Voruntersuchung entnommen sind, gezeigt. Wegen der erheblichen Unterschiede, ist die Formel nach Schmidt daher hier noch einmal zu eroertern. Zunaechst geht aus Seite 141 nicht klar hervor, ob er mit der obigen Formel das Diagramm 1,2,2',3)4_;1 der Seite 140 meint. Doch ist das anzunehmen. Um sicher zu sein, ist* das anhand der gegenwaertigen Analyse nachgeprueft worden. Dazu wurde die Schmidt Formel aus Seite 142 :

herangezogen. In sie die Formel (jicbb:

Diese muss nun zweifellos dem Diagramm-(2,2)3)4·, 1 der Seite 140 des' Schmidt sehen Lehrbuches entsprechen. Denn in ihr ist ja ψ = 1 gesetzt, also dip Druckspitze 2¹,3,3*des Dieselmotors weggenommen. Rechnet man die beiden Formeln ( Ίβ ) und ( 80 ) fuer gleiche Motorenverhaeltnisse aus, dann erhaelt man gleiche Ergebnisse. Also sind beide Formeln fuer das Diagramm 1 ,2,2',3',4,I der Seite 140 des Schmidtschen Buches anwendbar.

In der gegenwaertigen Analyse sind diese Formeln aber nicht anwendbar. Denn einmal hat man keine kontinuierlichen Vorgaenge, wie beim Betrieb des Motors ausschliesslich mit Luft und zum anderem sind in der gegenwaer tigen Analyse die Veraenderungen der spezifischen Waermen mit Druck und Temperatur zumindestens ueberschlaeglich beruecksichtigt. Man kann also in der gegenwaertigen Analyse die Abgabe-Arbeiten oder Leistungen des neuen Motors nur aus den technischen Arbeiten bei der Verdichtung, Ausdehnung und Γ.ntspannung berechnen. Anhand des betreffenden P-V Diagramms. Dabei sind im Rahmen der Analyse jeweils die Mitteldrucke fuer die Verdichtung und Entspannung anhand der Eickmann Formel

~" (Sl)

p τ. MITTBlDRUCK . ρ ■=. p\jΉ

aus der DE-OS - 31 35 675 verwendet worden und es wurde mit graphischen sehen Nachmessungen nachgeprueft, ob die Eickmann Formel korrekt ist.

graphischen Kontrolle nach scheint sie korrekt zu sein, wie die. ' Figur/03 als Beispiel zeigt. Ausserdem ist das Ergebnis der Berech = nung der adiabatischen (polytropischen) Verdichtung und Entspannung nach der Gleichung : Mitteldruck mal Volumonacndorung - siehe, hierzu die Gleichung ($<?) - identisch mit der Berechnung der betreffenden technischen Arbeit nach der Forme! :

(so)

Daher ist Eickmann der Meinung, dass die gegenwaertige Analyse auf Sicherheit aufgebaut ist und eher Ergebnisse zum Nachteil des neuen Mo =

(0 tors verwendet, als zu dessen Gunsten. Der grosse unttr^chitd zwischen den hohen Werten nach der Schmidt - Formel und nach den in dieser Analy = se verwendeten Methoden, die wesentlich geringere Wirkungsgrade geben, ist zur Zeit noch ungeklaert. Uebrigens ist auch bezueglich der Schmidt sehen Mitteilung auf dessen Seite 140 oben, Eickmann schon 1948 anderer Meinung gewesen, was sich aus dem damaligem Gutachten des Professors Kraemer der TH. Karlsruhe ergibt. Die Wirkungsgrade des herkoemmli = chen Motors nehmen in grossem Bereiche mit Luftueberschuss fc zu . Pii·¹ Pelastung hat also einen Einfluss auf den Wirkungsgrad. Es ist qegebene»ifo//9 Missverstaendnisse zu wecken geeignet, wenn rrcqn 'behauptet,

2£_ dass der Wirkungsgrad nicht vom Belastungsverhaeltnis abhaengig sei.

Denn der Luftueberschuss J^ ist eine Frage der Belastung und der Luft Ueberschuss gibt auch nach Huette 1,11 sehr merkbar hoehere Wirkungs = grade, als dasLuftverhaeltnis 1.

Im Uebrigen ist die Analyse eine Betrachtung der jetzigen Zeit und erhebt keinen Anspruch auf Richtigkeit.

Daraus scheint sich zu ergeben, dass

die allgemeine Literatur, soweit sie die Formol (78) verwendet, die Waerme = inhaltsformel verwendet, also in Formel (50) "i/n-1" statt " i/n-1". Denn dann entsprechen die Ergebnisse der Formel (78). Die Entspannunnsarbeit _ waere dann 33 Prozent groesser, als in diesem Bericht angegeben wird und die Wirkungsgrade wuerden denen der uebernaechsten und der darauf folgenden Seite entsprechen. Da nach unserer Kontrolifigur W die Entspannungsarbeit a^er nicht groesser ist, als die nach Formel (50) oben, kann Eickmann sich zur Zeit noch nicht entschliessen, die hoeheren Arbeitsleistungen und Wir = kunqsgrade, die sich aus der allgemeinen Fachliteratur ableiten Messen, als Grundlage anzuerkennen. üaten nach der qenann

ten Schmidt For.-nel und ( n/n-1) in den A-For'neln , bei denen jedoch noci kleine F^hlor '!or sp ■/ . Wcif"~'rien unbcrichti.-j't lind, reinen die *">'.· i ι on '^8 ■ j r ι _i l't-3.

COPY "*

In der Figur 10$ ist ein P-V Diagramm des Motors als Kontroll Figur masstaeblich dargestellt. Es entspricht den Werten : P1 = 1 Kg/cm²; P2 = 44,62 Kg/cm² M- = 1 ,35

V2 = 60CC; V3 = 253,92 CC V1 = 1000 CC

V4 = 1000 CC; P4 = 7,012 Kg/cm²

Kompressions Mitteldruck = 5,096 und Expansions Mitteldruck =16,53 Kg/cm*" .

Zur Kontrolle der nach der genannten Eickmann Formel berechneten mitt= leren Drucke bei Kompression und Expansion kann man graphisch aus der Figur die Senkrecht Werte fuer Intervalle gleichen Abstandes auf der V-Linie messen und erhaelt so die folgende Kontroll- TaFeL:

P V Pc V Pe

1 2	1000	Summe/lnterval Ie	940	0,5	1000	0,5
1	906	Δ V	ρ χ AV = Arbeit	1 ,143	925,4	7,783
1	812	1,325	850,8	8,719
1	718	1,564	776,2	9,868
1	624	1,890	701,6	11 ,311
1	530	2,356	627	13,165
1	436	3,067	552,4	15,620
1	342	4,256	477,8	18,999
1	248	6,569	403,2	23,893
1	154	12,498	328,6	31,493
\	60	22,308	254	22,293
P - Summe:	57,477	57,477		163,64
5,748		16,36
	746,08
5403 Kgern	12206 Kgcm.

In der Figur ?^Ö3 mit der obigem Kontroll - Tafel sind fuer die adiabatische (polytropische) Verdichtung und Entspannung die Pc und Pe Werte ueber den V-Werten aufgetragen. Sie sind nach den Gleichungen (2) und (1O) berechnet. Elf gleichmaessig verteilte "^V" waren in der Tabelle die Intervalle. Die ersten und die letzten P-Werte wurden halbiert, sodass man 10 ßerechuc/ngs - Intervalle gleichmaessig ueber die V-Abzisse verwandte. Die Summe der P-Werte wurde Jeweils durch die 10 Intervalle geteilt und so wurden die mittleren Drucke ρ fuer die Verdichtung (Kompression) und die

Entspannung (Expansion) erhalten. Diese mit den V-Differenzen multipli = ziert gab die Arbeiten der Verdichtung und der Expansion in der obigen gra= phischen Kontrolle. Die Kontrolle zeigt, dass diese Werte der Mitteldrucke und der Arbeiten den Eickmann Gleichungen aus der genannten DE-OS ent = sprechen und ausserdem entsprechen sie der Gleichung (50). Demgegenueber gibt die Schmidt Gleichung zu hohe Werte und die Gleichungen fuer die Waerme= werte der Arbeiten, naemlich (5) und (13) geben die hohen Werte, wie die Schmidt - Gleichung ('8). Siehe hierzu die Berechnungen nach den betreffen = den Formeln :

Schmidt (80)

-7 _v 7,0(191

3,232

Graphische Kontrolle

™ " /fa χ 4·* 7 ~ L <H7oo*Hn//ool ~

ti Eickmann

mit A nach (52) und

ρ nach D E- 05 31 35 675 und 31 65 619

ν.=

Pe*

7.011 K //ZZO

Ra ^KiV₁- M Σ/lxtoo

flu = HM κ-ιη, η=Bssip K90»

fj₃if = fS,S}(/oeo~2S3,n) = 12332,7 Kqm Rn = 5,D96f/ooo-6o) * W90.2 Kgcw ^ 8652.71'2532.1-4790,1 Al eg %

Mit A nach (50)

k eickmhn fJzi = 86 52,7

BlI =

Mit i in (ε) und (H) und mit

ULA
\n-i)

/723 undtfiUtyieEickmm R3* =

fin--

FUER DIE RICHTIGKEIT IIESER ERGEBNISSE WIRD NICHT GARANTIERT , da sie nicht nach den Eick" c;n For.veln aus den genannten DE-OS Gerechnet sind, sondern die Ac und Ae nac- Fornein: fr

σ - ?& -■£* —

	S ! ,	I1
	ι ί ι ι ι
Il
\ ; *

ο	Μ»	ι	\	s	S	5
ι				O
ι
I
I
S
I
ι t

O CD OO GO

3000 I 2000

⁰C ι

o-

OMB Ί,ΰΒ .ι ι ι

$(to -50 -ρζ-100

150

1oo

I 0/

O L--

CO 0 ^(l0B

I₁O β

•!50

O
cc
υ

-4-

> ι

C Q) Ti

C (D Ό

ο LL

υ ο

Q) Cr

D υ

CC O) 'ό C 1.

Ό C O ιη

f	r.... _7 HKth	■ ■ ι τ kTTtnrmmREN	aw
I 2OtO- ι	S- - _
ι
^0 /ft?
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"AS -7,0

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«W« 7»	1PBRf	■
		———-—.
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256.
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0-B-O₁S

1,0

/ο I O

Α7/Γ nB<tfSMOTOR	^—	. — 0,75t	— r	*— 256
-	Υ'		9 0,5
	103
	^=^
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_. —,— τ MIf fHtSSEtt ι	ι —	ι KUEMUNi	———
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		———	hl
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0-K6/cm'50

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■160

6ESdMTlVIRH	-	OB	I	r ι ι ■ PBP WEM TJfr-Ord I- t TOR	r^ 1 =!->	* ■	I I
r — UN6SS			10
MIT ffßffßSMO

0 - Koje»,* 50 - pi- (OO

-/4-9-

COPYj

Beschreibungeines Ausfuehrungsbeispieles der Figuren 9f b/s

Im Gehaeuse der Figure sind eine Mehrzahl von Zylindern 40 bis 42 angeordnet, die die Arbeitszylinder darstellen und in denen die Arbe.its = kolben 1 ,2,3 reziprokieren. Ueber die Pleuel sind die genannten Kolben an die Kurbelwelle 111 angelenkt. Am einen Ende der Kurbelwelle wird die Abgabeleistung des Motors abgenommen oder der beschriebene Abgasmotor angebaut und dann an dessen Kurbelwellenende die Abgabelei = stung des Motors nach aussen abgenommen. Das andere Ende der Kurbelwelle treibt in der Figur % den Hochdruckkompressor 5,6 , der mehere Verdichter=

IQ j kammern nacheinander arbeiten laesst, wie Ja auch die Kolben 1 bis 3 in den Hauptzylindern 40 bis 42 nacheinander arbeiten. Jeder der Hauptzylinder 40 bis 42 ist zeitfolgend periodisch nacheinander eine Zeit lang mit dem Einlass und eine Zeitlang mit dem Auslass durch die Ventilanordnung 4 verbunden. Der Kompressorensatz 5,6 wird im Beispiel der Figur durch im Auslass 45 mittels der Hauptkolben 1 bis 3 vorkomprimierter Luft verbunden den und mit dieser gefuellt. Im Hauptkompressorensatz 5,6 wird die Luft weiter verdichtet und zwar zu so hohem Druck und zu so hoher Temperatur, dass diese Temperatur merkbar hoch ueber der Selbstentzuendungstempera = tür des einzufuehrenden Brennstoffes liegt. Die Lieferleitungen 16 und liefern die so hoch verdichtete und erhitzte Luft durch den Kanal 7 zur Brennduese 8. In der jetzigen FigurSk ist noch beispielhaft gezeigt, dass die Leitung 7 in mehrere Zweigleitungen 19 muenden kann, damit man, wie in der hier besprochenen Figur angedeutet, einen Teil der heissen Luft von oben her und den anderen Teil der heissen Luft von unten her in zwei enge, aber breite Spalte vor der Brennkammer 8 fuehren kann. Die Schub = Anordnung oder Treibanordnungen 8 bewegen den Brennstoff 18, der in der Figur ein duennes ,breites "tape." aus fest gepresstem EECC Brennstoff ist, durch die Abdichtungen 22, die mit Kanaelen ohne Bezugszeichen zu einein Raum unter Druck verbunden sein koennen, damit sie gut dichten, der Brennduese 8 zu und in diese hinein. In der Brennduese 8 laufen also ein Anteil heiss komprimierter Luft und ein angemessener Anteil Brennstoff aufeinander zu, wobei der Brennstoff sofort zuendet und in der heissen Luft sofort verbrennt, wobei er die Luft hoch aufheizt. Beim breitem aber duennem Brennspalt 8 wird an Jedem Orte des Brennspaltes, also der Brenn= duese, eine vollkommene Verbrennung des Brennstoffes 18 in der heissen Luft erzwungen. Bei /1 = 1 laufen zum Beispiel 0,118 CC Brennstoff der EECC Ausfuehrung in 1000 CC flusgangsluft herein oder 0,12 CC Benzin.

-/SO-

Wichtig zur Erzw/ngung der vollkommenen oertlichen Verbrennung ist, dass die Brennduese duenn und der Spalt breit ist. Anstatt einen geraden Spalt fuer die Brennduese zu nehmen, kann man auch eine andere Form waeh= len, wenn sie duenn und breit ist, zum Beispiel einen engen Ringspalt, wobei dann der Brennstoff 18 ebenfalls eine Rohrwandform mit duenner Wand erhaelt. Die Einfuehrungsgeschwindigkeit des Brennstoffes 18 muss so geregelt werden, dass das Luftverhaeltnis, das man erhalten will, stimmt. Zum Beispiel indem man den Brennstoffantrieb 21 schneller oder langsamer laufen laesst.

/0 Die gegenwaertige Analyse hat nun ergeben, dass,

gleichgueltig, wie hoch man auch die Verdichtung im Kompressorsatze 5,6 und damit den Brennraumdruck im Brennraum 31 waehl'en mag, die Temperatur in der Brennduese sehr hoch wird. Theoretisch bei Jedem der Drucke hoch ueber 3000 Grad Celsius (wenn man unberuecksichtigt laesst, dass aus anderen Gruenden die Hoechsttemperatur in Wirklichkeit etwas niedriger liegt) erreicht. Bei dieser hohen Temperatur wuerden alle bisher preiswert erhaeltlichen Mate = rialien wegschmelzen, Insbesondere wuerden, wie sich aus der Analyse ergibt, die Waende des Brennraurnes 31 wegschmelzen. Kurzum, der ganze Motoren kopf 47 oberhalb der Zylinder 40 bis 42 wuerde wegschmelzen.

Daher werden in der unmittelbaren Naehe der Brennduese, diese begren= zend, oder die Brennduese 8 umgebend, die feuerfesten, hochtemperatur = festen Materialstueck3 23,46 in den Brennkammernkopf eingesetzt, von denen die Stuecke 46 die Spitze der Brennstoffeinfuehrung umgeben. Diese Mate = rialstuecke koennen sproedes Material sein, da sie keinen Druckwechseln unterliegen, sondern beim Betrieb des Motors dauernd gleichbleibendem Druck ausgesetzt sind, dem Brennraumdruck P2, wenn der Motor mit kon = stanter Leistungsabgabe arbeitet. Da hochtemperaturfeste Materialien oft sproede sind und herkoemmliches Gusseisen die Temperaturen nicht aushaelt, nimmt man solche Materialien dafuer, die hitzebestaendig sind, gleichgueltig, ob sie sproede sind. Praktischerweise ordnet mcm in der unmittelba= ren Naehe dieser hitzebstaendigen MateriaIstuecke in dem Brennkopfkoer = per 47 die Kuehlraeume 25 an, die Rippen 26 beruehren moegen, um damit die Einsatzstoff23,W intensiv zu kuehlen. Oft ist es praktisch, diese Kuehl = raeume oder den Kuehlraum 25 mit Wasser zufuellen, um die Kuehlung zur Aufwaermung des Wassers in die Naehe der SQeii^ungstemperatur zu er.waer = men. Denn entsprechend der Analyse ist es an sich gleichgueltig, wo man den entsprechenden Teil der Heizwaerme des Brennstoffes dem Wasser zufuehrt. Ob ganz in der Brennkammer oder teilweise im Raum (Raeumen)

ID Io

j Wichtig ist noch, dass der Brennstoff, der Benzin, Dieseltreibstoff, -OeI, EECC Kohle-tape, Pulver oder Pulver-Flussigkeitsmischung, zum Beispie! Kohle-slurry, Kohle - sludge oder dergelcihen sein kann, wenn dem Brennstoff 18 entsprechende Schub- oder Einfuehrungsmittel und entsprechende dünne breite Duesen zugeordnet sind, zur sofortigen und oertlichen Verbrennung im Brennspalt (der Brennduese) 8 gezwungen wird. Das heisst,

. dass jeder Querschnitt der Duese eine gleiche Menge Luft und eine entspre= chend bemessene Menge Brennstoff zwangsweise zugefuehrt erhaelt. Denn dadurch wird die sofortige Verbrennung erzwungen. Sie ist umso schneller, je duenner der Brennstoffquerschnitt des Brennstoffes 18 ist. Es gilt anzu = streben, diese Verbrennung auf dem kuerzestem Wege zu vollenden.

Denn unmittelbar nach der Beendigung der Verbrennung des Brennstofes in der heissen Luft und der Aufheizung der heissen Luft auf die Brennraum End-Temperatur T3 - oder auch schon vorher, zwischen Eingangstompor-atur T2 und Endtemperatur T3, wird dem heissem Brenngase zum Beispiel durch Einspritzleitung 9 hindurch und durch die Duesen 28 gesteuert und oertLich genau dosiert, die Wassermenge " B " in den Brennraum 31 , moeglichst nahe der f?Hsi?rennsief(e28 eingefuehrt. Ist es Wasser, dann benutzt man praktischer = weise die Wasser - Hochdruckpumpen, die Eickmann fuer die Riken Firmengru = ppo entwickelt hat und die diese Firmen in Lizenz bauen. Denn fuer die Wasser Vernebelung zu kleinen Troepfchen zur schnelleren Verdampfung <m heis9e--ri Brennraum 31,28 ist hoher Druck erforderlich. Doch kann man auch den Wasser= druck auf einen im Verhaeltnis zum Brennraumdruck P2 nur etwas hoeheren Druck festlegen, wenn man das Wasser im Räume 25 mittels entsprechender

^Bemessung der Waende und Rippen 26 des Raumes (der Raeume) 25 voll ver= dampft und dann den Dampf durch Leitung 9 oder eine andere Fuehrung und Dosierungsduese (n) 29 in das heisse Gas einschiebt und mit ihm vermischt.

Dadurch wird erreicht, dass nach Vermischung des Wassers mit derm heissen Brenngas und Verdampfung und Ueberhitzung des Wassers in dem heissem Brenngase in der ßrennrenmifamnier 31 bzw. nach Aufheizung des Dampfes in der Kammer 31 auf die Endtemperatur Γ3»η die Temperatur im Luft-Dampf = gemisch in Kammer 31 im Brennkopf 47 so gering wird, dass die Materialien nicht mehr schmelzen und herkoemmliche Materialen fuer den Brennraumkopf 47 verwendet werden koennen. Denn die Analyse hat ja ergeben, dass dem heissen Gase die Verdampfungswaereme "ix· " zur Verdampfung und Aufhei* zung der Wassermenge "B" entzogen wird, wobei einmal dQ4 Dampfvolumen " y " das Volumen V2 der verdichteten Luft vergroessert, sich zu ihm addiert; und dann die Luft und der Dampf durch den ReiLhehwri" dl'auf Tsg* ausdeh = nt, die Temperatur von " Γ3Ι" auf die viel geringere "T3d" herunter geht.

Bei voller Ausnutzung der Wasser- oder Dampf - Zuefuehrung ist diese End-Temperatur "T3d" elwa. dreimal niedriger, als die Brennraum - Hoechst Temperatur T3L* und liegt im Allgemeinen unter 1000 Grad Celsius. Fuer diese Temperatur aber giebt es billige Materialien, die einen gleichmaessigem Druck von der Brennkammer 31 her ertragen. Es ist also nur noch schwache Aussenkuehlung erforderlich oder man kann auf die Aussenkuehlung fuer den Bereich um die Kammer 31 ganz verzichten, wenn man Materialien verwendet, die ruhigen Druck bei etwa 1000 Grad Celsius gestatten. Daher zeigt die strichlierte Linie 48 in Figur 9h, dass man entweder den Innenteil um 31 von einem Ende her in den Brennkopf 47 austauschbar einsetzen kann, oder aber, wie in der Figur nicht gezeigt, den Vorderteil mit der Brennstoffzufuehr rung und den Hochtemperaturstuecken 23,46 austauschbar-an den Brenn/kopf

j 47 ansetzen kann. Oft genuegt es, einfach einen Raum 32 zwischen den inneren Teilen um 31 und den aeusseren Teilen des Brennkopfes 47 anzuordnen. Die= ser kann dann mit Luft gefuellt sind, oder von Luft-durchstroemt sein. Doch

ι kann man auch Kuehlwasser durch ihn laufen lassen, oder Dampf. Im Jhte =

ι r^sse eines hohen Wirkungsgrades wird aber oft darquf verzichtet, don Raum 32 mit Kuehlmittel zu versehen, da die Endtemperatur T3d moeglichst nicht

; weiter herunter geknehlt werden soll, um Wirkungsgradverringerung zu ver = Ζι?ί meiden.

J Das Arbeits- Luft oder Luft-Dampf Gemisch verlaesst die

! Kammer 31 durch mehrere Kanaele 33, die der Ventilanordnung 4 zugeleitet j werden. Die Ventilanordnung schliesst und oeffnet diese Kanaele 33 zu ent= sprechenden Zeiten periodisch zu den Arbeitszylindern 40 bis 42, periodisch nacheinander und im richtigem Verhaeltnis zur Lage der Kolben 1 bis 3 in den betreffenden Zylindern 40 bis 42. Nachdem die Kanaele 33 als Einlass = kanaele (periodisch nacheinander ) in die betreffenden Zylinder gewirkt haben, und eint entsprechende Menge heissen Druck-Gemisches aus dem Raum 31 in den betreffenden Zylinder 40,41 ,42 gelangt ist, verschliesst die Ven = tilanordnung 4 den betreffenden Zweigkanal 33 . Das Gemisch beginnt dann in dem betreffendem Zylinder die Entspannungsarbeit " A34", indem Die don betreffenden Kolben 1 ,2 oder 3 nach unten treibt und dadurch dio Kur^ belwelle 111 dreht. Beim folgendem Aufwaertshub des betreffenden Kolbens 1 , 2 oder 3 oeffnet die Ventilanordnung 4 den Auslass des betreffenden ZyI in = dors 40,41 , oder 42 zum Auslasskanal 45. Doch zeigt die Figur94-noch, dass auch eine andere Ausfuehrung moeglich ist, die bald beschrieben wird.

COPY

(O Io

-1S3- 3330383

Wird das Ventil des Querschnittes der Figur $5 angewendet_p dann arbeiten die Zylinder als Zweitakt - Durchspuelverfahren. Wenn die betreffenden Kolben 1 ,2 oder 3 nahe dem unterem Totpunkt sind, erreichen sie die Auslasskanaele zu dem Auspuff 19 und geben diesen frei. Die verbrauchten Gase entweichen dann aus dem betreffendem Zylinder in die Auspuff- oder Ueberleitungs-Kammer 19. (Diese kann wieder mit einer Innenkammer 20 zur Wasservorwaermung versehen sein,,)» Im gleichem Zeitpunkt, wieder periodisch nacheinander, wird durch einen Lader oder Leichtkompresstfr Frischluft durch Ventil 4 in die Zylinder 40,41 oder 42 j

hereingedreuckt, die diese mit Frischluft fuellen oder sie durchspuelen. i

Es besteht also der wesentliche Unterschied zum uebliihfem Zweitakt - Ver = ; fahren, dass die Zylinder sich nicht durch Selbstansaugung fuellen muessen, was bei ueblichen Zweitakt Motoren unvollstaendig ist, schlechten Wirkungs= grad und gelegentlich Zuendstoerungen bringt, sondern dass im Beispiele des Motors der Figur94-eine ZwangsfuelLung - und/oder - Durchspuelung der Zylinder 40 bis 42 mit Frischluft erfolgt und erzwungen ist. Dadurch sind die Nachteile ueblicher Zweitakt Motoren ueberwunden. Der Aufwaerishub der Kolben 1 ,2 und 3 wird dann benutzt, um, nach Schliessen der Kanaele zur Auslasskammer 19, die frische Luft vorzukomprimieren und sie zu den Einlaessen der Kompressoren 5 und 6 zu leiten.

Wird ein Abgasmotor dem Motor der Figur 9£ zugeordnet - siehe Figures-, dann wird das Abgas aus der Kammer 19 heraus ueber ein weiteres Ventil in die betreffenden Zylinder oder Entspannerkammern des Abgasmotors ge = leitet, um darin die Entspannungsarbeit " A₄₅ " zu leisten und diese der Leistung des Motors der Figur54zuzufu-egen, um den Gesamtwirkungsgrad zu erhoehen auf den Wirkungsgrad "^_Of}" .

Die Anordnung eines solchen Abgasmotors empfiehlt sich besonders fuer Motoren mit grosser Leistung, weil aus der Analyse hervorgeht, dass besonders bei niederen Brennraumdruecken "P2 " die Abgase nach Verlassen der Zylinder 40 bis 42 noch hohe Drucke haben, die man noch fuer Arbeitsleistung ausnutzen kann.

In der Analyse und in dieser Beschreibung ist es nicht erforder lieh, einen Druck "P3" zu benennen, da dieser im Wesentlichem dem Druck "F³2" entspricht. "P2" sowhl, als auch "P3" sind praktisch der gleiche Druck, naemlich der Brennraumdruck "P2" in Kammer 31 . im Brennkopf

In der Figur % sieht man noch die Anpresskoepfe 34, die in Anpresskammern 35, die mit Druckfluid gefuellt sind, beweglich sind und das Ventil 4 dicht-in seine Sitze druecken, wobei das Ventil 4 sich selbst die ·ιί lneppen kann, wenn entsprechende Anordnungen vorgesehen sind.

Der Motor ist so bemessen, dass die Summe der Entspannervolu = men 1-4; 2-41 ; 3-42 den " % " fachen Wert der Saume des Verdichter-Volumens 5,6 betraegt. Die flwsdehnung des Luft-Dampf - Inhalts innerhalb der Brennduese 8 und den Kemtnern 28,31 im Brennkopf entspricht also dem "ft," - fächern, sodass das Volumen " 1^_n," das "%," - fache des Brennraum - Einlassvolumens (Verdichter Ausstossvolumen) " Vz " ist.

Diese Ausdehnung des Volumens innerhalb des Brennkopfes 47 , die bei konstantem Druck erfolgt, ist die Arbeit " #25" der Analyse. Sie ist also gleich dem Brennraumdruck W'multipliziert mit dem Ausdehnungs - Koe = ffizienten "Vn," . Die Kolben 1,2,3 leisten jeder bei dem Abwaertsfiube die Entspannungsarbeit zum Antrieb der Kurbelwelle, die als die technische Arbeit " ff_3if " in der Analyse erscheint. Sie ist in der Analyse bezuegiich ihrer Berechnung beschrieben und so auch die adiabatische Verdichterar=· beit, die in der Analyse als die technische Arbeit " Riz " erscheint. Da die Arbeiten "#&" und "fJiJ zusammen die Verdichter 5,6 treiben muessen, ist die Summe der Abgabeleistung des Motors der Figur die Summe aus "fa* plus "#3/ vermindert um die Kompressorarbeit"/7jz" . Mechanische Wirkungsgrade unberuecksichtigt. Unberuecksichtigt ist in der Analyse auph, dass der Brennraumdruck nicht absolut konstant sein muss, sondern oertlich und zeitlich um den Druck "Ps " etwas fluktuieren kann. Zum Beispiel durch j unterschiedliche Brenngeschwindigkeiten im Duesenquerschnitt 8 oder Brennflammenraum 28 oder durch Nacheinanderoeffnen der betreffenden Ventile oder Verbindungen vom Kompressor zum Brennkopf und vom Brennkopf zu den Entspannerkolben.

In der Figur S4fael It noch auf, dass die Ventil =

anordnung, die die herkoemmliche mittels Hub- und Sitz-Ventilen sein kann, nicht unbedingt eine herkoemmliche sein muss. Denn es kann, wie die Fi= gur zeigt, auch ein Rotor- oder Schwing-Ventil 4 angeordnet sein. Es rotiert oder schwingt um seine Laengsachse- von der Kurbelwelle 111 getrieben und erfuellt dabei zeitlich exact die Verbindungs- und Schliessvorgaenge der Zylinder 40 bis 42 zu dem Brennkopf 47 (Leitungen 33) und zu den Aus = leitungen (oder der Ausleitung) 45. Figur 9Fzeigt einen Querschnitt beispiel = hafter Ausfuehrung durch das Ventil 4 und Figuren 9£und 97zeigen Querschnitte durch die Brennduese 8 verschiedener Ausfuehrungen. Figur 95 zeigt das Beispiel eines Abgasmotors, der dem Motor der Figur 34 nachgeschaltet und mit dessen Kurbelwelle 111 gekuppelt werden kann.

In der Figur 95 ist der Querschnitt durch ein Beispiel einer Ausfuehrung einer Ventilanordnung 4 im Prinzip dargestellt, ohne Anspruch auf mass = staebliche Genauigkeit zu erheben. Das Ventil 4 ist schwenkbar (pivotierbar) im Zylinderkopf 47 gelagert. Es mag ausserdem achsial hin und her bewegt werden, um einen Selbstlaeppvorgang zu bewirken, durch den es sich zu = sammen mit der Schwenkbewegung selber in den Sitzen und Lagerflaechen einlaeppt und immer gut dichtet. Es wird durch die Anpresskoerper 34 und 45 oder einen davon unter Druck in der Kammer (den Kammern) 35, in denen die Anpresskoerper entlang der Achsen 46,48 beweglich gelagert sind, immer fest in die Lagerbettflaechen im Zylinderkopf 47 gepresst. Dazu ist ent= sprechender Druck (Fluiddruck ) in die betreffende (n), Kammer(n) 35 geleitet. Zur Erzielung der richtigen Anpressrichtung, Anpresskraft usw. ist es wichtig, die Lage der Anpresskoerper richtig anzuordnen, ihre Querschnitte richtig zu bemessen und ausserdem die Richtung der Achsen 46,48 in der richtigen Anstellwinkelausfuehrung relativ zur Zylinderachse anzuordnen. Die Flaeche 62 und ihre Richtung spielt dabei auch eine wichtige Rolle. Die Druckfluidzufuehrung zu der betreffenden Kammer 35 erfolgt durch den Kanal 43. Das Ventil 4 ist mit den Steuerkanaelen 133 und 145 zur Jeweils ! zeitweiligen Verbindung und danach Abdichtung mit den Einlasskanaelen 33

Zo ι vom Brennraum 31 und dem Ableitkanal 45 verbunden. Ausserdem hat der Ventilkoerper 4 den Durchstroem - Raum 50 mit Muendungen 53 oder 53 und 72. Dieser Raum 50 dient entweder dazu, dass Ventil 4 zu kuehlen, oder den betreffenden Zylinder zur entsprechenden Zeit mit leicht vorkomprimier = ter Frischluft zu laden oder zu durchspuelen. Wenn der Kolben, z.B. 1 , die untere Lage erreicht hat und den Ausleitungsschlitz (die Schlitze, von denen in der Figur einer eingezeichnet ist) 62 frei gibt₉ wird Frischluft aus dem Ventilraum 50 durch den Einlass 53 in den Zylinder 40 hereingeblasen, oder auch so weit geleitet, dass sie den Zylinder 40 voll durchstroemt, indem ein Teil dieser Frischluft nach Ausblasen des alten Gemisches in die Auslass = schlitze 61 stroemt. Die Lieferung der Frischluft durch die Kammer 50 erfolgt entweder von einem achsialem Ende her oder in Achsialrichtung durch den Raum 50 durch das Ventil 4 hindurch, oder sie wird vom Kopfraum 44 durch den Einlass 72 in den Raum 50 und durch ihn hindurch geleitet.

Innerhalb des Raumes 50 oder unterhalb desselben ist das Einwegventil 51 zweckdienlicherweise angeordnet und durch eine Feder (z.B. Blattfeder) 52 gehalten. Es dient dazu, Luft oder Gemisch daran zu hindern, aus dem betreffendem Zylinder, z.B. 40, durch das Ventil zu entweichen, wenn das Ventil bei Druck im Zylinder 40 durch den Oberteil des Zylinders schwenkt.

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Zwecks Verhinderung von den Wirkungsgrad beeintraechtigendem ' totem Raum ist der Kolbenkopf der Form der Teile am Zylinderkopf angepasst, also zu ihnen komplementaer geformt. Zum Beispiel sind die planen Flaechenteile 58 des Kolbenkopfes spiegelbildlich zu den planen Flaechenteilen 57 des Zylinderkopfos 47 geformt. Entsprechend ist der teiVzylinderformige Flaechenteil 59 des Zylinderkopfes 1 spiegelbildlich zum betreffendem Teile des Aussendi rchmessers (der Aussenflaeche) 60 des Ventilkoerpers 4 geformt und mit einem Hohlradius versehen, der dem Radius der Aussenflaeche des Ventilkoerpers 4 entspricht. Entsprechend (0 sind die Abschraegungen 56 des Kopbenkopfes spiegelbildlich zu den Ab = schraegungen 55 des Zylinderkopfes 47 geformt, platziert und gerichtet.

In den Figuren ?£und 97sind der duenne breite Spalt der Brennduese und der entsprechende Querschnitt des Brennstoffes gezeigt. Man sieht, dass fuer den Motor zweckdienlich ist, in Figur9£ die Dicke "D" des Brenn «= stoff tapes (Brennstoffbandes) sehr duenn zu halten im Vergleich zu der Brei te "B" des Bandes. Entsprechend ist die Duesenspaltdicke "H" oder "H" und "H" sehr duenn im Vergleich zur Breite "B" des Duesenspaltes, denn nur bei dieser Ausfuehrung kann eine gute vollkommene Verbrennung an allen Plaetzen des Spaltes erzwungen werden. Die Bezugszeichen 8,18 und ID entsprechen denen der Figur34, In Figur 97 hat der Brennstoff Iß eine QumJi»i\i\~ Ringform und die Duese (Duesen) 8 ebenfalls . Innerhalb ist der Gehaeuse = einsatz 147 sichtbar und die ganze Anordnung befindet sich im Brennkopf Auch hier ist wichtig, dass die Dicke "D" des Brennstoffes 18 sehr duenn ist im Verhaeltnis zur Breite *4·5Γ* des Brennstoffes 18. Entsprechend sollen die Dicken "H" der Duese (der Duesen) 8 vor Kammer 28 sehr duenn im Verhaeltnis zu ihrer(ihren) Breiten "d-T oder *D'T sein.

Figur98zeigt die Oberteile mehrerer Hauptzylinder 40,41 des Motors unter dem Brennkopf 47 zusammen mit einer Mehrzahl von Abgasmotorzylindern 140,141 unter deren Zylinderkopf 147. Die Figur ist 2>0 so gezeichnet, dass die Zylinder des Abgasmotors Leichtbau Kolben ent= halten, die mit der verlaengerten Kurbelwelle des Hauptmotors verbunden sind. Die duenneren Waende der Abgasmotorzylinder sollen zeigen, dass der Abgasmotor der geringen Temperaturen und des geringen Druckes wegen in Leichtbauweise, ggf. ohne mechanische spanabhebende Bearbei = tung der Teile hergestellt sein kann. Wichtig ist, das die Gleichung

"D² %." = "ψ_ΜθΙ "/^* beachtet wird, damit der Abgasmotor bestens ausgenutzt werden kann.

- AST*

Fig. 99zeigt einen sphaerischen Blick in die Brennstelle 28 der Figur34 aus einer anderen Richtung und in groesserem Mass-Stab, als in Figur94. Man sieht hier deutlich, wie das EECC Brennstoff Band 18 durch die hitzebstaendigen Einlagen 46 in duenner und breiter Äuer =

schnittsform in den Brennraum eintritt und.aus den Heissluft Duesen 7 und 77 mit komprimierter Luft angeblasen wird. Daraus ist ersichtlich, dass sich Brennstoff 18 und Lufteinstroemung(en) 7,77 auf der ganzen Breite gleichmaessig verteilt und zwangsweise mischen und zusammen verbrennen, wenn der Verdichtungsdruck hoch genug ist, um die Temperatur zu liefern, /0 die ueber der Selbstentzuendungsterrvperafcur des Brennstoffes liegt.

Die Figur zeigt ausserdem, wie die Brennstelle 28 vorteilhafterwei = se der Entwicklung der Brennflamme angepasst ist. Da die Verbrennung infolge der guten zwangsweisen Vermischung von Heissluft und Brennstoff relativ schnell vor sich geht, ist der Brennraumteil 28 sich zuegig, der Ausdehnung der Luft bei der Erhitzung angepasst und ihr folgend,, in Richtung auf den Brennraumteil 128 zu erweitert. Man sieht diese Schraege des Brennkammernteiles 28 in der Figur. Am Ende der BrennsteUe 28 hat die Luft ihre groesste Ausdehnung Yj₆* erreicht und die Verbrennung ist be = endet. Deshalb folgt der BrennsteUe 28 der Vermischungsraumteil-128, in dem der Dampf aus Duesen 129 mit der Luft vermischt, oder das Wasser aus Duesen 29 in die heissen Brenngase eingespritzt wird. Die Vermischung von Luft, Wasser und Dampf erfolgt im Wesentlichem in diesem Raumteil 128. Die Duesen 129 und 29 sind so gerichtet, dass das aus ihr austroemende Wasser oder der aus ihnen ausstroemende Dampf nicht in die Brennstelle 28 eintreten kann, damit das Wasser oder der Dampf die Brennflamme in BrennsteUe 28 nicht ausblasen oder ersticken koennen. Bei d&r l/ßr = mischung von Wasser und Dampf mit der Luft bis die Verdampfung des

Wassers und die. Yerm'uehunt} volt beendet sind, findet eine be.itimryji&

Volumenvemngerung statt, die sich aus dem Unterschied der Werte "Vi " und " ft, " der Analyse ergibt. Entsprechend sollte dem Mischraum = teil 128 vorteilhafterwei se der Rusglu'thraumteil 228 folgen und sich etwas verengen_; wie es die Figur zeigt. Damit der Raumteil 228 an seinem Beginn dem Voulumen "¹I^,' entspricht um an seinem Ende, wenn die Tempera = türen sich angeglichen haben und Gas und Dampf voll vermischt sind, den Querschnitt zu erhalten, der dem Volumen"!^' parallel ist. Entsprechend hat man am Ende des Raumteiles 28 und zu Beginn des Raumteiles 128 die Hoechststemperatur 'T_i(l' der Vrebrennung der Luft und am Ende des Kämrnernteiles 228 die Endtemperatur T_3n,' der Analyse. Mit dieser Enatemperatur "Tim und dem Endvolumen im Brennraum ''1^g* tritt das

Luft— Dampf Gemisch dann in den endwaertigen Brennraumteil 328 ein. Dabei hat es die auf rund 1/3 der Hoechststemperatur TJt" ermaessigte Temperatur "hm , wenn volle Wassermenge "Bmax" eingefuehrt war, sodass die Temeperatur jetzt so gering ist, dass die herkoemmlichen Materialien dieser Temperatur widerstehen. Gezeigt ist in der Figur auch noch, dass es vorteilhaft ist, nicht nur den Brennstoff 18 in duenner breiter Querschnittsform in den Brennraum einzufuehren, sondern auch die Wasser oder Dampf-Zufuhr der Breite und Duenne anzupassen, um auch eine gute Vermischung der heissen Brenngase mit dem Dampf oder dem Wasser oertlich kontrolliert an allen Orten zu erzwingen und diese nicht dem Zufall zu ueberlassen. Entsprechend sieht man an der Wassereinfuehr Vorrichtung 99 mit Leitung 9 die Einzelduesen 29 in breiter di enner Form und Querschnitt. Ebenso die Dampfduesen 129. Die Raeume 32, die den eigentlichen Brennraum vorteilhafterweise umgeben, und die auch in Figur 9f mit 32 bezeichnet sind, sieht man auch in Figur 99 angedeutet.

Da die Temperatur in der ganzen Brennstelle 28 bei Luftverhaelt = nis 1 um 3000 Grad oder um 2500 Grad liegt, und auch bei Luftueberschuss (, = 2 immer noch um 2000 Grad betraegt, mu/ss diese Stelle gekuehlt werden , wenn die hitzebstaendigen Einlagen 23 und 46 dieser Temeperatur

2ΰ nicht widerstehen. Daher sind in der Figur die KueMrippen 26 in den Raeurrjen 25 gezeigt. Die Raeume 25 fuelIt man vorteilhafterweise mit Wasser oder Dampf fuer gute Kuehlwirkung, wobei das Wasser auch mit verdampft und durch Duesen 129 in dien Kammernteil 128 eingefuehrt werden kann. Die Kuehlrippen 26 dehtnt man so weit aus, dass sie eine ausreichend lange Oberflaeche fuer den Waermeaustausch erhalten, um die der heissen Brennstelle 28 benachbarten Waende der Teile 23,46 usw. so weit zu ku'2hlen, dass diese durch die heisse Temperatur keinen Schaden mehr erleiden. Die Querscnitte der Rippen sind in der Figur angedeutet und dabei ist auch gezeigt, wie sie gelegt werden koennen, um eine gute Kuehlwirkung

3ö zu erreichen.

In Figur 10O₁ die der Figur 93 folgt, ist der gleiche

Toil des Brennraumes im gleichem Blick gezeigt. Doch ist hierin ange = deutet, dass man, anstatt Festbrennstoffbaender 18 in die Brennstelle 28 zu leiten, auch fluessige Brennstoffe oder Pulverbrennstoffe, bzw. Pulver-Fluessigkeitsgemische, wie z.B. Kohlenstaub, Kohle-Slurry, Gase und dergleichen durch breite duenne Duesen 118 in die Brennstelle 28 ein= fuehren kann, um eine oertliche genaue Mischung von Heissluft und Brenn = stoff zu erzwi ngen.

Figuren/*" und /02zeigen die Kurven der spezifischen Waermen der Luft und des Dampfes, wie sie der Analyse zugrunde gelegt wurden. Da diese nur grobe Einschaetzungen von Eickmann sind und ausserdem linearisiert wurden, um'sie einfach im kleinem Taschenkornputer aus = rechnen lassen zu koennen, werden sie nicht voll der Wirklichkeit entsprechen. Doch wird der daraus entstehende Fehler bei der Be = rechnung des Motors ganz wesentlich geringer sein, als bei der Berech = nung nach den Formeln aus den Lehrbuechern, weil diese konstante spezifische Waermen annehmen. Die Kurven zeigen aber, dass Je nach Druck oder Temperatur bei Luft von 20 Prozent etwa und beim Dampf we => sentlich hoehere Unterschiede der spezifischen Waermen vorhanden sind. In Figur lot , der spezifischen Waerme der Luft, ist die Kompressionstempe ratur * ti* eingetragen und aus ihr geben die Cp Werte im zweitem rechtem Drittel der Kurve bis zu 15 % hoehere Werte, als hier gezeichnet; im linkem Drittel geringere. Die nach Eickmann angegebene Kurve Cpge3 liegt dazwischen. Man muss bedenken, dass bei der Berechnung nicht in Voraus bekannt ist, welche Endtemperatur T3 erreicht wird und daher ein fester und genauer Cp Wert nicht erhaeltlich ist. Selbst dünn nicht, wenn di e Kurven genau waeren. Doch werden sich im Laufe der Zeit Erfah = \

Zo rungswerte ergeben, welches die mittleren Temperaturen bei der Verbrennung! und Vermischung mit Dampf bei verschiedenen Drucken und Wassereinspritz = Werten sind. Wenn diese einmal bekannt sein werc/en kann man die jetzt boi der Komputerberechnung verwendeten Werte entsprechend berichtigen

Die hohen Werte der spezifischen Waerme des Dampfes im linkem Drittel der Figur/02 bleiben in der Analyse unberuecksichtigt, da sie in einem Temperaturbereiche liegen, der bei dem gegenwaertigem Motor kaum in Frage kommt.

Da die Wassereinspritzung die Temperatur verringert, sind nicht die Formeln aus den Figuren fö2und /03 in den Komputer eingegeben worden, sondern es ist Jeweils ein Wert etwa um die Hoechsttemperatur angeommen (siehe die Punkte an den Kurven fuer Hoechst-oder Mittelwerte) und dann sind fuer den Komputer die Gleichungen äer Figuren tü2 una" /ö3so umgeformt, dass der Komputer die Werte Je nach Wassereinspritzmenge nach links von den Kurven nimmt und dabei die Cp Werte umsomehr reduziert, Je groesser die relative eingespritzte Wassermenge "B ist.

Bozucglich der pruktischen Herstellung und der praktischen Verwendung des Motors sollte bedacht werden, dass die allgmein vermuteten Schwierig = 1<ί·>·ίtr«η dor Verbrennung von fnsten Brennstoffnm, wio zum Beispiel Kohle odiT EECC Brennstoff oder dergleichn in Verbronnungsmotoren mit Aus = nähme der Einfuehrung des Brennstoffes schon in der ersten Haelfte unseres Jahrhunderts bereits geloest waren. Dafuer werden folgende Beweise gegeben :

Im Bericht " Development of coal burning Diesel Engines in Germany",den E.E. Soehngen im Auftrage von USA Dienststellen im Jahre 1976 fuer die USA forschu tvgsbehoerde : " Energy Research and Development Administration " verfasst hat, wird

berichtet, (Seltene des Berichtes), dass die sogenannte "Solvent refined " Kohle auf einen Asche Gehalt von o,o4 bis o, 06 Prozent reduziert wurde. Das wurde nach dem System erreicht, dass in den bereits genannten Pr.f3reinlich-schen und Eickmann-schen DF-OG, z.B. 31 35 675 in Figur beschrieben ist, in Verbindung mit Auswaschen der Kohle oder des Kohle Pulvers. Dieser Asche Rest ist so gering, dass er bei der Betriebssicher = heit des Motors kaum noch eine Rolle spielt.

Auf Seite 47 des genannten Berichtes fuer die USA Regierung

wird, wie in F\gur1Ul^|/lιhde.rwqι\ci-f|l>^1[il·ltw<]_/ gezeigt, berichtet, dass die j Schlichau Werft schon im Jahre 1934 Kolben- und Zylinder - Material

entwickelt und erprobt hat, bei dem die Abnutzung der Kolben bzw. Zylinder = waende selbst bei Verbrennung von Kohlenstaub mit 8 Prozent Asche -Gehalt, (also mehr als zehnmal mehr Asche, als die "solvent refined " Kohle hat,) nut- 0,0013 millimeter pro Stunde Laufzeit den betraffondcn Motorr. betrug. Bereits im Jahre 1934 konnte man also eine Lebensdauer von 3000 Stunden fuer die Zylinder eines mit Kohlebrennstoff betriebenen Motors annehmen, ohne die Zylinder ausbohren zu muessen.

Soweit bei den damaligen Kohlenstaub Motoren noch unvollstaendige Verbrennung infolge ungleichmaessiger Brennstoff Verteilung im Zylinder auftauchte, ist diese durch den dünnen breiten Spalt der Figuren % bis 96 j dieser Schrift voll ueberwunden. Zum Beispiel berichtet Soehngen, dass Zylinderabnutzung und hohe Reibung oft nicht auf die Asche, sondern auf j tinvol K t norvdi<i'^% VcrlTonnunn zuruock zu fuohren war. Dn'; berichtet er auf Seite 20 seines Berichtes.

En ist also moeglich, den Vorderteil des Brennkopf es

der- Figur zeitu>eiLiq auszutauschen und durch einen anderen zu ersetzen , einmal wenn Benzin und Diesel OeI vorhanden sind und zu anderen Zeiten

Io

den Brennkopfteii fuer den Betrieb des Motors der Figur % mit Köhlenschlamm, Kohlenstaub, anderem Pulver oder mit fest gepresstem und gereinigtem EECC Brennstoff-Baendern (tapes) zu betreiben, wenn OeI knapp oder teuer ist. Noch besser ist es aber, den Motor generell mit EECC Kohle Brennstoff zu betreiben.

Zweckmaessig ist es auch, die ganze Industrie mit Ausnahme der Flugmotoren auf die Motoren des Systems der Figur94 mit EECC Kohlebrenn = stoff umzustellen, damit das knapp werdende Benzin gespart wird.

Man sollte auch das schwer erschliessbare OeI₁ zum Beispiel das von Venzuela sparen fuer die Zukunft und fuer Flugmotorenbetrieb. Denn man darf sich von der alten Vorstellung befreien; dass die Kohle teuer sei, weil sie mit menschlichen, teuren Arbeitskraeften aus der Erde geholt werden muesse. Denn beim heutigem Stande der Technik ist es zum Beispiel moeglich, die Kohle durch mittels Fernsehen gelenkte Roboter aus der Erde zu holen. Dafuer bieten die Firmen die Riken Gruppe in Lizenz von Eickmann Grossdrehmoment Motoren von 2.B. 1000 Kilogramm-Metern Drehmoment, bei denen ein Lasar Strahl bereits 112 mm oberhalb der Achse durch einen Spalt im Motor geleitet werden kann. Durch diesen Spalt kann man einmal mittels des Lasar Strahles die Kohlefoerderarbeiten steuern und zum anderem auch mit Fernsehkamera hindurchleuchten.

Die so automatisch aus der Erde geholte Kohle kann dann in automatisch betriebene Spuel-und Schleuderanlagen gesandt werden,(was ebenfalls ohne höht Lohn kosten geschehen kann), in denen sie dann in "solvent refined" Kohle umgewandelt werden kann. Fuer das Malen der Kohle gibt es bereits viele Beispiele. Fuer die Verwendung in EECC Brennstoff tapes braucht die Kohle nur so grob gemalen sein, dass man die Asche heraus= bekommt. Denn Koerner unter 10 mikron sind nicht erforderlich. Das Kohletape brennt ja auch als Feststoff, als Brocken, sodass ein Malen des Brennstoffes Kohle fuer die Verwendung im EECC Kohleblock oder Kohle ring oder Kohle-Tape ja nur erwuenscht ist, um die Fremdkoerper aus der Kohle zu entfernen. Unter solchen Umstaenden muss die Kohle nicht teurer, als Benzin sein und ist die Umstellung der Motoren i ndustrien auf den neuen Motor zwecks Sparung der Oelyorraete zweckdienlich. Selbst dann, wenn der neue Motor nicht voll die Wirkungsgrade bester Grossdieselmotoren erreichen sollte.Bei der immer noch unsicheren militaerischen Lage sollte man auch bedenken, dass im Kriegsfalle die Oelzufuhr aus Venezuela genau so unterbunden werden kann, wie die aus Arabien. Daher sollte man sich rechtzeitig auf die Verwendung der einheimischen Kohle umstellen.

IO

Bei Unterhaltungen mit Industriellen oder Regierungs Beamten hoert man nicht selten, dass befuerchtet wird, dass die Umwelt - Ver= giftung durch Kohlemotoren staerker sein koennte, als die durch Benzin Motoren, solange man keine wirksamen und billigen Mittel zur Abgas Entgiftung habe.

Dazu ist zunaechst einmal zu bedenken, dass der genannte Soehngen Bericht aus den USA bereits viele Mittel der Rciningung der Kohle offenbart und diese im zweitem Weltkriege in Deutschland beherrscht wurden. In dem Soehngen Bericht klingt auch durch- selbst wenn etwas nebengeordnet und unaüffaellig - dass Motorenabnutzung auf unvollstaendige Verbrennung zurueck zu fuehren gewesen sei - jedenfalls teilweise.

Die gegenwaertige Erfindung erkennt voll an, dass der Kohlemotor sicher auch giftige Abgase haben wird und es noch an ratio nellen Mitteln zur Abgasentgiftung zu mangeln scheint, also noch For = schung und Entwicklung noetig sein moegen, doch erkennt die Erfindung auch, dass die Umweltverschmutzung umso geringer sein wire/, je voll = kommener die Verbrennung des Brennstoffes im Motor ist.

Daher zeigen die Figuren 105 bis 107 weitere Beispiele dafuer, wie erfindungsgemaess dafuer gesorgt werden kann, dass die Verbrennung eine fast vollkommene ist. Dabei erscheint es nicht als ausgeschlossen, dass die Verbrennung vollkommener, als in herkoemmlichen Benzin oder Diesel Motoren werden kann. Gerade deshalb, weil man die Fest - Brenn stoffe im Sinne der gegenwaertigen Erfindung verwendet. Deshalb wird es nicht verwunderlich sein, wenn ein guter Kohle Festbrennstoff--motor der Erfindung mit gepresster, gereinigte Kohle weniger Abgasgifte bringt und weniger Umweltverschmutzung verursacht, als herkoemmliche Moto ren mit Fluessigbrennstoffen. Denn im Fluessigkeitsbrennstoff Motor kann man noch nicht vollkommen verhindern, dass alle Orte im Zylinder

30j voll gleichmaessig mit Luft und Brennstoff gemischt sind. Das konn dann -taber zu oertltch unvollstaendigen Verbrennungen fuehren. Erst in den

j letzteren Jahren hat man erkannt, dass die Turbulierung des Gemisches verbessert werden soll, weil dann eine bessere Mischung und bessere Brennflammengeschwindigkeit zu erwarten ist.

Es fragt sich nun, ob nicht durch die gegenwaertige Erfindung allerorts im Brenngebiete eine bessere Mischunq von Brennstoff und

Luft erzielt ist. Und ausserdem fragt sich, ob man nicht, statt die Turbulenz im Brennraum anzustreben, im Sinne der gegenwaertigen Erfindung laminare Vorgaenge mindestens oertlich vorziehen

soll.

Figuren 105 und 106 zeigen daher eine Verbrennungs - Vorrich tung fuer Verbrennung eines Feststoff Brennstoff Bandes in laminarer Heissluftstroemung. Im Brennkopf 62 ist wieder die Brennkammer 5 ange = ordnet, in die das Kohleband 28, das auch ein Feststoffband sein kann, mit der entsprechenden Geschwindigkeit eingefuehrt wird. Das Brenn stoffband oder die Brennstoffplatfce bzw. der Brennstoffklotz 28 laeuft in einen Spalt zwischen den beiden Steuer Rollen 201 und 201 hinein . Aus dem Kanal (den Kanaelen) 200 fuer die Zuefuehrung der heissen, korn = primierten Luft stroemt die Heissluft durch in den Rollen 201 und 202 oder einer derselben angeordneten Schlitze 203 bis 204 auf die Spitze des Brennstoffbandes zu und verbrennt unter dem hohem Druck den betreffen = den in der betreffenden Zeit zugefuehrten Teil des Festbrennstoffes. Die Verbrennung erfolgt fortgesetzt in dem sich erweiterndem Brennraum 5. Die Steuerrollen moegen sich in Richtung der Pfeile drehen, sodass die inneren Muendungen'der Schlitze 203 und 204 auf die A'ussenflaeche des Brennstoffkoeroers 28 zulaufen. So streift jeweils eine Schlitzmuen = dung 222 nach der anderen 222 ueber die Oberflaeche des Brennstoffstrei = fens 28 und verbrennt dessen Oberflaeche. Man muss annehmen, dass bei laminarer Stroemung, die in diesem Falle kontinuierlich vorherrscht, j die betreffenden Luftstroeme aus den Schlitzen 203,204 jeweils nur die Oberflaeche des Brennstoffstreifens 28 treffen und verbrennen, aber nicht tief in den Brennstoffstreifen 28 eindringen. Die Formgebung nach den Figuren 105 und 106, wobei 106 den sphaerischen Einblick in Figur ! zeigt, bewirkt nun, dass die betreffende Schlitzmuendung 222 des betreffen"= . den Schlitzes 203 oder 204 zuerst die duennste Stel Ie des Brennstreifens ! trifft und bei der weiteren Rotation dann nach und nach bis zur noch voll j unverbrannten Dicke des Brennstroffst--reifens laeuft. Die Anordnung nach den Figuren 105 und 106 bewirkt also, dass nicht nur der Brennstoffstrei = lon in die LuIt yofuehrt wird, sondern zusaotzl ich die heisso kornprirviiertü Luft an der bereits duennst gebrannten Stelle des Brennstoffstreifens beginnend, fortlaufend mit neuen Heissluftmengen an den Oberflaechen des Brennstoffstrei fens entlang stroemt und so die jeweilige Oberschicht, Grenzschicht, der betreffenden Stellen der Oberflaechen des Brennstoff Streifens 28 beruehrt und die betreffenden Oberflaechen oder Oberflaechen Schichten des Brennstoffstreifens fortlaufend in eintreffenden Teilen

heisser komprimierter Luft verbrennt. Es wird vermutet, dass dieser

Vorgang eine praktisch vollkommene Verbrennung ermoeglicht und dadurch die giftigen Anteile im Abgas verringert, sowie Zylinderwaende abschleifende Teile aus unvollstaendiger Verbrennung reduziert oder ueberhaupt verhindert. Statt die Schlitze in rotierenden Koerpern 201 und - oder 202 anzuordnen,kann man solche Heissluft Zuteilungs Schlitze 203 - 204 mit Muendungen 222 auch in plan bewegten oder laengs bewegten Koerpern, Platten oder dergleichen anordnen. Die Luftzufuehrung in die Schlitze hinein erfolgt aus den Zufuehrungskanaelen 200 fuer die zugefuehrte komprimierte heisse Luft. Die rueckwaerti = gen Enden der Schlitze 203-204 muessen daher mindestens zeitweilig mit mindestens einem Heissluft Kanal 220 verbunden werden.

Fuer solche Faelle der praktischen Verwendung des Motors, in denen keine vollstaendige Verbrennung sofort erfolgt, ist es zweck = dienlich Nachbrennanlagen einzubauen, zum Beispiel solche nach der Figur 107. In dieser laeuft der Brennstoff streifen 28 in die beiden Heissluftkanaele 211,212 hinein und verbrennt in diesen. Eventuelle unverbrannten Brennstoffteile werden durch die Wirbelanlage 216, die ein Rotor mit Schaufeln oder Gittern sein kann, oder ueberhaupt ein stationaeres Gitter ist, neu im Brenngas und Luftresten verwirbelt, also in Turbulenz versetzt. Dabei entsteht in der heissen Luft jeweils eine sofortige Verbrennung aller derjenigen Brennstoffteile, die neu Luft beruehren und bisher noch nicht verbrannt waren. Stellt sich dabei heraus, dass noch weitere Brennstofftei hen unverbrannt sind, kann man weitere Heissluftzufuehrungskanaele 213,214 oder 215 anordnen, wobei das auch im Gegenstrom Verfahren geschehen kann, wobei die Luft dem Gasstrom entgegengesetzt einstroenvfc, quer dazu einstroemt, unter Winkeln dazu einstroemt und die dann noch verbliebenen unverbrannt gewesenen Brenn= Stoffteilchen voll verbrennt. Diese Prozeduren nach 216,213,214 oder koennen beliebig oft widerholt werden, bis Sicherheit dafuer erreicht ist,

30 dass alle BrennstoffteiIe voll in der heissen Luft verbrannt sind.

In der Figur 108 ist eine Vorrichtung gezeigt, wie man Brennstoff Teilchen oder Staub in die Brennkammer oder den Zylinder eines Motors einfuehren kann. Zum Beispiel sind in dem Soehngen Bericht Diesel Motoren beschrieben, denen Kohlenstaub zugefuehrt wird. In der DE - OS 31 35 675 ist beschrieben, dass Brennstoffteilchen, die aus einem Festbrennstoff abgemalen wurden, dem Brennraum oder dem Zylinder eines Motors zugefuehrt werden, damit sie in der Luft im Zylinder oder Brennraume verbrennen. Fuer beide Motoren Arten kann die Ausbildung der Vorrichtung nach der Figur 108 verwendet werden.

Der Staub oder die Teilchen fallen beispielsweise durch Eigengewicht aus der Zuleitung 401 in die Dosierungskammer 403 des Zuteilungskoerpers 402 hinein. Das Volumen der Kammer 403 ist so bemessen, dass es die genaue Brennstoffmenge fuer die betreffende Brennstoffeinfuehrungsperiode enthaelt.Fuer den Zeitpunkt der Ein = spritzung des Brennstoffs in die Brennkammer (den Zylinder) wird die Kammer 403 vor die Duese 407 verlagert. Das kann beispielsweise geschehen, indem der Zuteilungskoerper 402 ein Rotorkoerper mit Welle 404 ist und dieser sich so dreht, dass die Kammer 403 waehrend dem FueMvorgang aus Kanal 401 gefuellt wird, aber» im Einl-asszeitpunkt zur Kammer 405 wird, beziehungsweise deren Platz 405 erhaelt. In der Kammer 405 ist dann die genaue benoetigte Brennstoffpulver Menge vorhanden. Dann blaest Druck aus Leitung 406 durch die Kammer 405 und dadurch die Brennstoffkoerner aus der Kammer 405 heraus durch die Duese 407 in den Zylinder oder in die Brennkammer hinein. Mittels genauer Dosierung der Drehsteps und der Kammerngroesse, sowie des Blasdruckes aus Kanal 406 kann man die genau benoetigte Brennstoff Koernermenge in den betreffenden Brennplatz zu der bestimmten Zeit hineinblasen. Die Brennstoffkoerner sind durch schwazre Punkte in der Figur dargestellt. Will man eine Vorexplosion erreichen, dann schliesst man den Xana\ 406 an eine Quelle mit hochkomprimierter heisser Frisch = luft an. Doch wird man erfindungsgemaess, wenn man keine Vorexplosion in der Kammer 405 haben will, den Kanal 406 zum Beispiel an nicht brenn= bares hochdruck komprimiertes Gas anschliessen. Das erhaelt man zum

Beispi el aus dem Auspuff oder aus verbrannten Gasresten des Zylinders oder des Brennraumes, wobei man es durch einen kleinen Kompressor auf hoeheren Druck spannt, um einen wirksamen E inblas vor gang nach der Figur 108, jedoch ohne Vorverbrennung und ohne Vorexplosion in Kammer 405 zu verwirklichen.

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Bezueglich der Figur 107 ist noch zu bemerken, dass man, anstelle mehrere Luftstroeme nachzusenden, um die Verbrennung mehr vollkommener zu gestalten, auch vorgezogen werden kann, sehr duenne, so duenne Brennbleche oder Brenn = stoff Streifen, Tapes zu verwenden, die so duenn sind, dass sie praktisch nur aus einer duennen Grenzschicht bestehen, die bei laminarer Stroemung sofort voll durchdrungen wird. Dann kann man die Einlaesse 213 bis 215 der Figur 107 mit Brennstoffstreifen, statt mit komprimierter Heissluft durchsenden. In der gegenwaertigen Zeit sind si duenne Brennstoff Tapes jedoch noch nicht economisch erhaeltlich.

Die Vorliteratur zu dieser Patentanmeldung ist vor allem die DE-OS 31 35 675. Es bestehen weitere Patentanmeldungen im Auslande, von denen die der DE OS 31 35 675 entsprechende auch in Japan veroeff ent licht ist. Parallele Anmeldungen in den USA, die spaeter Vorliteratur werden moegen, sind zur Zeit noch nicht veroeffentlicht. Etwa 800 Literaturstellen, dazwischen etwa 400 erteilte Patente, die sich mit Vorliteratur in Verbrennungsmotoren, Hydraulik oder Flugzeugen befassen, sowie mit mehreren hundert Forschungsberichten findet man in deutscher Sprache in dem Buche "Radialkolbenaggregate" von Karl Eickmann aus dem Jahre 1973. Verlag Rotary Engine Kenkyusho und Hayama Office der DYNASTATICS* KK. , 2420Isshiki, Hayama-machi, Kanagawa-Ken, Japan.

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7 -

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUECHE :

   Heizanlage mit einer Brennkammer und nacheinander lie = fernden vorgeschalteten Kompressorkammern zur Lieferung von Luft in die Brennkammer hinein und mit einer Vorrichtung zur Verhinderung eines starken Abfallens des Druckes in der Brenn = kammer, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennraum mit einer Fuehrungsanordnung 1 zur gere = gelten Zufuehrung eines Festbrennstoffes, Brennstoffstabes, Brennstoffbandes , 4 , versehen ist und der Druck im Brennraum

   so hoch gehalten ist, dass der Brennstab durch Eigenzuendung io\-

   verbrennt und eine kontinuierliche Flamme im Brennpunkte 5 bei kontinuierlicher Druckiuftzufuehrung aufrecht erhaelt,

   2.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass die genannte Brennkammer die Brennkammer eines Verbrennungsmotors mit aeusserer Verbrennung und der Brenn = kammer nachgeschalteten Expansionskammern ist, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Brennstab 4 ein Festbrennstoff, zum Beispiel gereinigte oder gepresste Kohle in Form eines Stabes oder Bandes, ist, und die kontinuierliche

   Verbrennung des Brennstabes in der der Brennkammer zugefuehr = Z0\—

   ten komprimierten Heissluft zur Leistungsabgabe eines Motors

   verwendet ist,

   3.) Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

   dass dem Brennstabe 4 eine Geschwindigkeitsregelung zur Be = Stimmung und Kontrolle der Zufuhrgeschwindigkeit zugeordnet ist und/oder der Brennstab in seiner Fuehrung gegen Gasverl uste abgedichtet ist.

   4.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass ein Fluessigkeitskolben 40 derart angeordnet ist, dass eine Kammer zwischen komprimierbaren konischen Ring = elementen mit einer Verdichter- oder Entspanner-Kammer 27 verbunden ist und eine Fluessigkeit in der Kammer 40 dann in die genannte Kammer 27 eindringt oder sie veriaesst und deren Volumen vergroessert oder verkleinert, wenn die Ringelemente 33, 35 komprimieren oder expandieren.

   COPY j

   5.) Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Kammer 27 einen Deckel mit Einlassund Auslass-Ventilen 29,30 enthaelt und als Verdichter oder Entspanner fuer Luft oder Gas verwendet ist, wobei der genannte Wasserkolben oder Fluidkolben 40, also die Fluid = menge 40 untgerhalb der Kammer oder in ihr das Kammernvo = lumen komprimiert oder expandiert und dabei Gas oder Luft in sich komprimier oder expandiert.

   6.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Verdichter kontinuierlich und . bei moeglichst gerin = roV- ι

   ger Fluktuation komprimierte heisse Luft durch eine Duese 6 mit einer Querschnittsform und einder Querschnittsdicke geleitet wird, die der Querschnittsform und Dicke des Brennstabes 4 entspricht, oder die Dicke und Querschnittsform des Brennbandes 4 der der Duese 6 entspricht, sodass die Brennstoffdicke 18 und die Duesendicke 19 bei entsprechenden Geschwindigkeiten des Brennstabes und durch die Duesen so aufeinander abgesteimmt sind, dass eine ideale volstaendige Verbrennung des festen Brennstoffes des Stabes oder des Bandes 4 erfolgt,

   7.) Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Dicke 18 und die Zufuhrgeschwindigkeit 12 des Brennsta = bes 4 der Form, Dicke 19 und Durchstroemungs- Geschwindigkeit und Druck angemessen angepasst ist, sowie die Stabbewegungsrich = tung und die Duesenrichtung, wie der Abstand des Stabes 4 und der Duese 6 fuer vol Istaendige und perfekte Verbrennung aufein = ander abgestimmt sind.

   8.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Kolben 26,40 eines Kompressors oder Entspanners ein Einlass-Ventil 80,67 zwecks Fuellüng der Arbeitskammer 15, 50,51.52 durch den Kolben 53,54,55, 26, 40 hindurch enthaelt, sodass eine Einrichtungs - Gasstroemung durch die Arbeits = kammer erzielt wird und die Stirnflaeche des Kolbenkopfes oder des Ventilkopfes, 0, zur Stirnflaeche des Auslassventil es 63,15 komplementaer angepasst ist, um Tot raum in der genannten Ar = beitskammer zu vermeiden und einen Motor mit aeusserer Verbre = nnung hohen Druckes und Wirkungsgrades zu schaffen.

   - 4-

   - <D ■

   9.) Anlage nach Anspruch 1 _f dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammer ein rotierendes Fluessigkeitsbad 23, insbesondere ein rotierendes Wasserbad 23 angeordnet ist.

   10.) Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach erfolgter Verbrennung Wasser unter hohem Druck und unter feiner Zerstaeubung in die Brennkammer 20 eingespritzt und verdampft wird, um die Temperatur des Gases nach der Verbrennung auf eine fuer die Teile und Ventile brauchbare Temperatur zu senken, oder um durch Verdampfung des Wassers einen besonderen Atbeitseffekt der Anlage oder des Motors zu erzielen.

   11.) Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeidinet, dass als Ventile Kugeln oder Rollen verwendet sind, die Kolbenoder Einlass-Ventilkoepfe komplementaere Stirnflaechenteile haben oder die genannten Kugel- oder Rollen Ventile gedreht, gerollt, und/oder oszilliert werden.

   12.) AnLage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Verdichtersatz mehrere Erstzylinder zeitlich nach = einander in Zweitzylinder foerdern, zum Beispiel die Erstzylinder 50,51,52 in die Zweitzylinder 56,57,58 ueber Ventile 63 zwi= sehen den Erstzylindern und Zweitzylindem foerdern, wobei diese Foerderung unter einem erstem Hochdruck erfolgt und dabei die Zweitzylinder beim Auswaertshube mit diesem erstem Hochdruck gefuellt werden, um danach zeitlich nacheinander aus den genann= ten Zweitzylindern 56,57,58 heraus Hochdruckluft mit einem zweitem, hoeherem, Hochdruck ueber Ventile 64 in die gemein= ■ same Sammelleitung 65 und Weiterleitung 66 zu foerdern.

   -5-

   /3.) Anlage zum Beispiel nach einem der Ansprueche und, oc/zr

   dadurch gekennzeichnet,

   dass zwischen zwei gleichachsigen, achsial voneinander entfern = ten Zylindern oder Kammern 3,33,13,14 zum Beispiel nach den Figuren 13 bis 39 und 79,80 oder einer oder einigen dieser Fi = guren, eine zentrisch gelagerte Welle 2,18, zum Beispiel in Lagern 12, um eine zur gemeinsame Qchse. 25 der genannten Kammern 13,14, senkrechte und durch die genannte gemeinsame Achse

   gelegte Wel/enachse 26 rotierbar gelagert ist und achsialwaerts

   /kleiner mittleren Ausnehmung 16 um den Abstand "e" = 6 von der

   Wßllenachse entfernt mit dem Radius "R" = 7 ausgebildete Hubscheiben 4 mit um die Exzenterachse 23 zylindrischen Fuehrungsflaechen 8 vom Radius "R" um die genannte Exzenter = achse 23 angeordnet sind, die die Innenflaechen 9 zweier in den Kolben 1 ,11 indessen im Abstande 19 mit Radius 100 ausgebil = deten Schwenkbettenflaechen 24 mit den Kolbenschuh - Au&senflae = chen 10yebenfalls vom genanntem Radius 100^schwenkfaehig eingeleg = ter Kolbenschuhe 5,55 beruehren und/oder fuehren keonnen,

   wobei der genannte Kolben 5,55 in beide der Kammern 13,14 er =

   Y ...

   streckt ^ sowie in ihnen dichtend entlang der genannten gemein = samem Achse 25 achsial reziprokierbar ist , und der genannte Kolben in seiner achsialen Mitte einen Hohlraum 27 bildet, durch den ein Teil der genannten Welle 2,18 erstreckt ist und der von mindestens zwei Verbindungsstegen 21 ,22 begrenzt ist, die die beiden Kolbenkoepfe 1 und 11 miteinander verbinden und dadurch beide Kolbenkoepfe 1 und 11 miteianander kraftschluessig zu.* SOfnmen gehalten s/ncL.

   /4.) Ani-age nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, «, dass die genannten Hubscheiben 4 stellenweise die Aussen =

   flaechen 28 des genannten Kolbens 1 ,11 ueberragen , die genannten Verbindungsstege 21 ,22 in die genannte Ausnehmung 16 eintreten und zwischen den -beiden genannten Hubscheiben 4 angeordnet sind.

   15.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass die genannten Aussenflaechen 28 des Kolbens 1,11 an den Innenflaechen 29 der Kammerngehaeuse 3,33 dichtend anlie = gen oder gleiten und dabei die genannten Kammern 13,14 ver = schliessen, sowie bei ihrer Achsialbewegung entlang der genann = ten gemeinsamen Achse 25, also bei tjfepM genannten Reziprokie = fen, im relativ zueinander umgekehrtem Verhaeltnis vergroessern und verkleinern.

   16.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass die genannte Achsialbewegung des Kolbens 1,11 entwe = der durch Fluiddruck in den genannten Kammern 13,14 oder durch die Bewegung (rotation) der genannten Hubscheiben 4 oder durch beides erzeugt oder gefuehrt wird.

   17.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass die genannten Hubscheiben 4 mit um die genannte Wellen = achse 26 zylindrischen Achsialfortsaetzen 18 versehen und mit diesen auf der Welle 2 befestigt sind, wobei die genannten Fort = saetze 18 auch gleichzeitig die genannten Lager 12 tragen koennen, beziehungsweise in ihnen gelagert sind.

   18.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   Sol dass mindestens eines der Kammerngehaeuse 3,33 mit einem abnehmbarem und anbaubarem Deckel 333 versehen ist, um die Einfuehrung des genannten Kolbens 1,11 in die betreffenden Kammern 13,14 zu ermoeglichen.

   19.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Kolben 1,11 zwischen seinen beiden Achsialenden 24 eine Laenge hat, die nur wenig kuerzer, als der Abstand zwi = sehen den Kammernboeden 30 vermindert um den Hubweg des Kolbens ist und die Ausbuldung nach Anspruch 13 dafuer ange = ordnet ist, dass trotz des genannten nur geringen Abstandes die Kolbenenden 24 nie an die Kammernboeden 30 anstossen koennen, da die Auflage der Kolbenschuhflaechen 9 und 10 an der Schwen = bettflaeche 24, bzw. an der Fuehrungsflaeche 8 das verhindern.

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   - G-

   -Ζ-

   20.) RnLagc nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass mehrere Kammernsaetze 13,14, in Kammerngehaeusen 3, 33,133,233, zum Beispiel nach den Figuren 19,20,33,34 einem gemeinsamem Gehaeuse 15 zugeordnet sind und in auf gleichen gemeinsamen Achsen reziprokierbare Kolben mit entsprechenden Kolbenkoepfen 1,11 angeordnet sind, wobei mindestens einer der genannten Kolben mit mindestens 4 Verbindungsstegen 221, 321,222,322 zum Beispiel nach den Figuren 20 bis 24 versehen ist und die genannten mindestens vier Verbindungsstege seitwaerts der beiden dazwischen liegenden Verbindungsstege 121,122 eines anderen der genannten Kolben 1,11 angeordnet sind.

   21.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass zum Beispiel nach Figuren Ί9 bis 27 ein gegebenen = falte Verbindungsstege 121,122 zu den Kolbenkoepfen 1,11 des genannten Kolbens befestigender Stift 34 in eine Ausnehmung eines Kolbenschuhes 5 eingreifend , angeordnet ist.

   22.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass zum Beispiel nach den Figuren 28,29 oder 30 bis 32 mehrere Hubscheibenpaare 4,444,104,204 an einer gemein = samen Welle 2 in Richtung der Abstaende V der Exzenterach=· sen 23 winkelmaessig zueinander unter gleichen Winkeln verdreht angeordnet sind.

   23.) A η Lage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass zum Beispiel nach den Figuren 33 bis 37 eine Druckleitung 45 durch ein Kammerngehaeuse 3 angeordnet ist und der Kolben 1,11 mit mindestens einer Nut 48 zur Verbindung mit der Muendung der betreffenden Druckleitung 45 versehen ist und ausserdem gegebenen = falls Bohrungen oder Kanaele 47,49 enthaelt, die Fluid aus der genannten Leitung 45 in Druckfluidtaschen 38,39 eines Kolbens oder Kolbenschuhes 5 leiten.

   24.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Kolbenkoepfe mit Ausnehmungen 50,62z.B. nach Figuren 38, 39 versehen sind, in die Haltefinger 51,53 von Verbindungs =

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   Stegen 421,422 oder 521,522 eingreifen und/oder, dass eine Kolbenkopfhaube 55 Teile der genannten Verbindungsstege und der Kolbenkoepfe 1,11 umgreift und diese befestigt, beziehungs = weise daran befestigt ist.

   25.) Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

   dass in dem genannten Kolben 1,11, in den Jeweiligen KoI = benkoepfen 1,11, zum Beispiel nach Figur 79, Hohl = raeume 57 angeordnet sind, in denen Innenkolben 56 die KoI = benschuhe 5 tragend, reziprokierbar sind, wobei die genannten Innenkolben 56 durch Druckfedern 58 innerhalb der Kolben= koepfe 1,11 einwaerts, also aufeinander zu, gedrueckt werden, zum Beispiel um den beim Umlauf der genannten WeMe 2 und der Hubscheiben 4 veraendernden Abstand "A" der Figur 80 auszu = gleichen und / oder, wobei der Druck der genannten Federn 58 staerker gehalten ist, als die gegebenenfalls an den Kolben 1,11 auftretenden Massenkraefte .

   26.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennstoff zunaechst pulverfoermit oder Pulver mit Fluessigkeit, zum Beispiel mit etwas Wasser, vermischt ist und unter Druck einer Duese zugefuehrt wird, die im Quer = schnitt so eng ist, dass das Pulver sich unter dem Druck zu einem engem Pulver verdichtet, insbesondere zu einem flachem Querschnitte bei groesserer Breite, als die Dicke des Quer schnittes ist und das Pulver so in Querschnittsform eines duennen Streifens aus der Duese heraus gepresst wird.

   27.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Querschnitt des Brennstabes breiter ist, als er dick ist und in eine mit he-'issex Luft gefuellte Duese eintritt, deren Querschnitt duenner, als er breit ist.

   28.) Anlage nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet,

   dass das Brennstoff band neben weiteren Brennstoff baendern durch entsprechende Querschnitte gefuehrt wird, sodass in der Gesamtheit eine breite duenne Zufaehrung des Brenn= stoffes in die Brennkammer erfolgt.

   29.) Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass die genannte Brennkammer die eines Verbrennungsmotors mit aeusserer Verbrennung ist, in die ein Verdichter heisse, komprimierte Luft einblaest und der Brennkammer ein Entspanner nachgeschaltet ist, in die die Brennkammer ihre heissen Gase liefert und der genannte Entspanner den Verdichter antreibt und darueber hinausgehende Enspannungsarbeit nach aussen abgiegt, zum Beispiel nach den Figuren 40 oder 41, worin die oder der Verdichter 2,3 zum Einlass 200 der Brennkammer 5 verbunden ist und der Auslass 10 der Brennkammer zu den Ex = pasionskammern z.B. 13,14,15 nacheinander periodisch verbun den wird, sodass die Arbeitselemente, zum Beispiel Kolben 16, 17,18 nach einander mit heissem Gas aus der Brennkammer 5 zum Beispiel ueber eine Steuerung oder Ventilanordnung 12 mit Einlassmitteln 10 und Auslassmitteln 11 periodisch beaufschlagt werden, um ihren Arbeits- und Expansions- Hub ausfufuehren und zum Beispiel ueber Pleuel und eine Kurbelwelle die Verdichter Elemente 19 bis 24 treiben und darueber hinaus Arbeit durch die Kurbelwelle aus dem Gehaeuse 30 heraus nach aussen abgeben.

   30.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass ein Ventil 12 angeordnet ist, mit dem alle Zugaenge zu allen Entspannerkammern z.B. 13 bis 15, verschlossen werden koennen, sodass beim Anlass-Antrieb des Motors oder dessen Kurbelwelle 1 durch den Verdichter z.B. 2,3, im Brennraum 5 hoch komprimierte heisse Luft angestaut wird, der die Moeglichkeit in den Entspanner zu entweichen versperrt ist, wobei der Luftdruck steigt und die Temperatur so hoch erhoeht, dass der Brennstoff sich entzuendet und in ihr verbrennt.

   31.) Anlage nach Anspruechen 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet,

   dass nach Zuendung des Brennstoffes ein Durchlass zum Ent = spanner geoeffent oder automatisch geoeffnet wird, zum Beispiel mittels eines Druck- oder Temperatur - Tastmittels,z.B. 7.

   32.) Anlage nach Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet,

   dass zwischen dem Zuendkammerteil 27 des Brennraumes 5 und dem Emtspannerteil 13 bis 15 eine Sperre 6 angeordnet ist, die

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   -S-

   - vT -

   nach Uebersteigen des die Zuendtemperatur hervorrufenden Zuenddruckes vor der genannten Sperre 6 durch einen durch ei== nc Feder54 belasteten Tastkolben 51 und Leitung des Druckes danach unter ein Hubelement 666 zuegig und im Einklang mit dem Lieferdruck aus dem Verdichter und der Gasaufnahme durch den Entspanner('3-/5 ) oder durch eine den sinngemaessen Effekt bewirkende Anlage geoeffnet wird, zum Beispiel nach Figur 41.

   33.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennstoff in einer Kammer 44 aufebwahrt ist, der durch eine Leitung 144 ein nicht brennbares Gas ein Druck zugefuehrt ist, der dem des Brennraumes 5 oder dem der VerdichterIiefrung entspricht.

   34.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennstoff 45 ein Band breiten duennen Querschnitts ist und ein Foerdersatz, zum Beispiel ein Rollenpaar 8, ange = ordnet ist, dass den Brennstoff unter Dichtung als Tape oder Band Band 45 in die Brennduese 27 einfuehrt und zwar in der Geschwin = digkeit, die zum Verbrennen mit dem gewuenschtem Luftbverhael tnis "lombda" in der heissen Luft in der genannten Duese 27 erforderlich ist.

   35.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennstelle 27 ein Duesendicken Verstel!-Element oder Duesenquerschnitts- Verstellelement 46 zum Beispiel nach der Figur 41 zugeordnet ist, mit dem der Querschnitt der Brennstelle oder Duese 27 veraendert werden kann und dadurch der Brennvorgang, der Abstand des Brennstoffes oder die Luftgeschwin digkeit beziehungsweise der Luftdruck, der aus dem Kompressor kommt, beeinflusst werden kann, um eine optimale Brennwirkung des Brennsto/ffes 28,45 in der Brennstelle 27 oder in der Brenn = kammer 5 zu bewirken.
   30

   36.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass vor dem Entspanner , z.B. 12,13 bis 15, eine Schmutz oder Fremdkoerper - Abscheideanlege, z.B. 42-44,55,59,60 mit Rotorantrieb 41 zugeordnet ist, die austauschbar ange =

   -VB-

   ordnet sein mag und/oder mittels der Halterung 40 der Anlage zugebaut oder von ihr abgenommen werden kann, wenn das so erwuenscht ist.

   37.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass sie eine Kurbelwelle 1 enthaelt, die mittels Getriebemitteln die Ventile, zum Beispiel das Rotorventil 12 und den Kompressor = teil, z.B,3,4,19 bis 24 treibt und/oder der Kompressorteil einen hoeheren Luftdruck vor der Brennstelle 27 liefert, als er im Brennraum Hauptteil 5 vorhanden ist, sodass die heisse Luft unter Ueberdruck durch die Brennduese 27 gepresst wird und eine beson verdichte und heisse Luft dort vorhanden ist, wo die Brennstoff = ' spitze in die Luft eintritt, oder der Brennstaub in sie eingepresst

   wird.

   38.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass zum Beispiel nach Figur 54 Pulver - oder Pulver-Wasser gemischter Brennstoff aus einer Leitung 68 unter Komprimierung in einer Duese 69 engeren Querschnitts in die Brennstelle 72 gepresst wird.

   39.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennstoff stab oder das Brennstoffband 28 ohne vorher der Brennraum 5 zu durchlaufen, in eine enge Duese 64 einge s zwungen wird, in der vom Verdichter kommende,heiss komprimierte Luft aus dem Einlass 63 groesseren Q erschnitttes in den engeren Querschnitt der Duese 64 eingeleitet ist.

   40.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass zum Beispiel nach Figuren 54 und 55 ausgebildete Luft = einlaesse 64, Brennstoffeinlaesse 69, Duesen-Nasen 70 und 71 angeordnet sind und ein Duesenquerschnitts-Verstel!mittel 65 mittels einer Leitflaeche 66 den Duesenquerschnitt bei Nase 71, bei Querschnitt 73 oder bei Nase 70 oder bei mehreren dieser Stellen nach Wunsch oder nach automatischer Steuerung erwei = tert oder verengt, insbesondere einen duennen, breiten Quer = schnitt 73 nach Figur 55 erweitert oder verengt, um eine duenne breite Brennflamme mit hochvollkommener Verbrennung zu erzeugen.

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   41.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass zwischen dem Brennraum 5 oder 65, dem Lufteinlass 67 und dem Brennstoffzuefuehrungskanal 76 zum Beispiel nach der Figur 56, die Duesen bildenden Nasen 71,181,281 mit der Zuendstelle 85 angeordnet sind und diese Nasen einander genae = hert oder voneinander entfernt werden koennen, beispielweise mittels Exzenterpressteilen 78,79 und 82,83 in Raeumen 77 und jenseits dunner, unter Exzenterwirkung nachgiebiger Waende 80, 81, die die genannten Nasen 181 und 281 tragen oder bilden.

   42.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennraum 5 mittels einem Kanal 65 bis hinter den Motor verlaengert ist und dort unter ihm ein abnehmbarer Teil 88 angeordnet ist, der die Schmutz-oder Fremdkoerper Sammelan lage 89 enthaelt, von deren Boden aus ein WeiterIeitungska = nal 90 zu einem Zwischenkanl 91 im Brennkopf fuehrt, von wo aus das heisse Arbeitsgas dann durch den Brennraumaustritt 92 zu den Entspannern ge lagt, wobei der abnehmbare Teil 88 an einer Halteflaeche dft] Brennkoerper sitzt und zum Beispiel mittels einer Halterung 93 daran gehalten ist, beziehungsweise auch waehrend der Fahr des Fahrzeuges mittels Spannern 94,95 und Leitplatte oder Halteplatte 93 ausgeschoben und durch eine neues ersetzt werden kann, wenn die Schmutzsammelanlage voll geworden ist, wie zum Beispiel in Figur 57 beschrieben.

   43.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass in ihr Verdichterlanlagen verwendet sind, die geringen Totraum und hohen Foerdergrad bei hohen Drucken haben, zum Beispiel Anlagen nach einer der Voranmeldungen oder nach dieser Patentanmeldung, sodass sie selbst bei Drucken ueber 20 Bar bis ueber 100 Bar noch wirkungsgradhoch heisse Druckluft foerdern, um einen hohen Wirkungsgrad des Motors zu sichern. SO

   44.) Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet,

   dass eine Wasser-Einstpritzanlage 86 nach Figure 56 oder eine solche nach Figuren 72 bis 76 einem Motor mit Aussen= brennkammer oder einem Otto-oder DieseI-Motor unter Benutzung der Lehren oder Mathematik dieser Patentanmeldung zugeordnet ist.

   IS.) Anlage zum Beispiel nach einem der Ansprueche

   und, oder
   dadurch gekennzeichnet,

   dass einer von Fluid durchstroemten Kammer, zum Beispiel der Kammer 1 nach den Figuren 42 bis 44, die zum Beispiel nicht nur Kammern einer Hydropumpe oder eines Hydromotors sein brauchen, sondern auch Kammern oder Zylinder eines Kompressors, Verdichters, Gasmotors oder Entspanners beziehungsweise eines Verbrennungsmotors sein koennen, wie zum Beispile die Zylinder 1, 2,3,13 bis IS der Verdichter oder Entspanner der Figuren 40,41, ein in einem Bette 32 gelagertes, mit seiner Aussenflaeche 31 im genanntem Bette rotierbares Umlauf-Ventil 12 vorgeordnet oder nachgeordnet bzw. vor- und nach - geordnet ist, das eine zylind = drische Aussenf laeche 31 als D ichtf laeche zur Dichtung an der Bettflaeche 32 aufweist und die. einen Radius hat, der dem Radius des benachbarten Kolbenkopfes entsprechen konn, wo also die Kammer 1 in bevorzugterweise einen Kolben 4 enthaelt, dessen Kopf eine gegen Verdrehung gesicherte, zur genannten Aussen = flaeche 31 komplementaere Stirnflaeche 5 mit gLeichem Radius hat,

   das genannte Ventil Einlasskanaele 10 und Auslasskanaele 11 enthaelt, und dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil zwecks guter Dichtung mit einem Teile der Aussenf laeche 31 gegen die Bettflaeche 32 gedrueckt wr'rd.

   46.) Anlage nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet,

   dass das genannte Ventil 12 innere Hohlraeume 13 oder 29 hat, die von kuehelndem Fluid, wie zum Beispiel Luft oder Wasser durchstroemt sein moegen, und/oder, dass das genannte Ventil mittels einem AchsiaIantrieb, z.B. 33,34,35,36,37,38,39 periodisch achsial bewegt, also oszilliert oder reziprokiert wird, damit sich die Drehbewegung mit einer Achsial bewegung zwecks Selbstreinigung der Dichtflaechen 31,32 oder zwecks Selbst-Dichtlaeppen der genannten Dichtdlaechen 31,32 ueberla = gert, und/oder, worin ein Kanal 13 mit Oeffnungen 14 zwecks

   Durchspuelung der genannten Kammer mit Kuehlluft angeordnet ist, und/oder, worin die genannte Kammer ein Zylinder ist, in dem ein Kolben 4 laeuft, der bei seiner untersten Lage Schlitze 3 in der Kammernwand 2 freigiebt, sodass die Abgase aus der Kammer durch diese Schlitze entweichen, und/oder, worin die Abgase durch den Auslasskanal 11 und 9 geleitet werden, und/oder, worin der Kanal 9 im Kammernkopf 27 zusammenwirkend mit dem Kanal 11 im Ventil 12 unter Druck oder Lauf luft die Kammer 1 zeitweise mit Kuehlgas oder Kuehlluft durchspaelt oder die Abgase durch die Kanalele 3 aus der Kammer 1 heraustreibt, und/oder, V

   dass dem Ventil 12 diametral gegenueber dem Einlasskanal 8 im Ventilkopf 27 und dem Einlass 106 in die Kammer 1 eine Anpressanordnung zugeordnet ist, die aus zwei oder mehr Anpresskolben /6 in flnpresszylindern 15 besteht, deren Anpress= druck auf den genannten Kanal 8 und Einlass 106 gerichtet ist und die achsial parallel zur Achse 112 des Ventiles 12 versetzt sind, sodass einer der Anpresskolben diesseits und der andere jenseits des Kanales 8 und 9, sowie des Kammerneinlasses 106 liegt und dadurch eine η ununterbrochenen Teil der Aussenflaeche 31 des Ventiles 12 beruehren, und/oder, dass Druckfluid z.B. durch Kanaele 18 in die Anpresskammern 15 geleitet wird, wobei dieses Schmierfluid sein kann, dass ueber Anordnungen einer der Voran = meidungen mit dem Gasdruck in dem Kanal 8 und dem Einlass 106 enthaelt, aber von diesem Gase mit der Anordnung der Voranmel = dung getrennt sein kann, und/oder, dass die Kammern 15 und KoI = ben 16 so bemessen und gerichtet sind, dass die Aussenflaeche mit einem die Rotation und/oder Achsial-Bewegung des Ventiles

   -15-

   12 ohne hohe Reibung an der Bettflaeche 32 gleiten kann und dabei gegen diese gut abdichtet, sodass kein Gas oder Fluid aus den ihnen zugeordneten Kammern oder Raeumen entweichen kann, oder entweichendes Fluid ein Minimum ist, und/oder, dass im Venti Ikopf 27 eine Schraegflaeche 24 einer Kammer 19 angeordnet ist, auf der ein Dichtklotz 20 mit seiner Lagerflae = ehe 25 aufliegt, und/oder, dass der genannte Dichtklotz eine Dichtflaeche 120 hat, die komplementär zur Aussenflaeche 31 des Ventiles 12 geformt ist, also eine Teilzylinderflaeche 120 mit dem Radius bildet, den die Aussenflaeche 31 des Ventiles 12 hat, und/oder, wobei in dem Ventilgehaeuse dem betreffendem Dichtklotz zugeordnet , eine Anpresskolben 21 in einer Anpress= kammer 22, die durch Leitung 23 mit Druckfluid gefuellt sein mag, angeordnet ist, der auf den Druckklotz 20 presst und diesen mit der Flaeche 25 auf die Flaeche 24 und mit seiner Dichtflaeche 120 auf den entsprechenden Teil der Aussenflaeche 31 des Ventiles 12 drueckt, sodass die genannte Dichtflaeche des Klotzes 20 den betreffenden vorueber rotierenden Kanal 10 oder 11 des Ven = tiles 12 verschliesst und abdichtet, wenn dieser mit dem Kanal 8 in Verbindung steht, und/oder, worin eine solche Anzahl von Dichtkloetzen 20 mit zugeordneten Kolben 21 und Kammern 22 angeordnet ist, wie Kolben 16 dem Ventil 12 zugeordnet sind, und, oder, dass die Kloetze 16 die gleiche achsiale Lage relativ zur Ventilachse 112 haben, wie die genannten Anpresskolben 16.

   47.) Anlage zum Beispiel nach einem der Ansprueche

   und, odtr dadurch gekennzeichnet,

   dass die Anlage in der Substanz ein doppelter Freiflug - Kolben Motor, zum Beispiel nach den Figuren 45 bis 52 oder 67,68, 70,71 ist, in dem in zwei Kammern 27 und 29, die durch eine Mittelwand 15 voneinander getrennt sind, zwei Kolben 2,4, die durch eine KoI = benstange 3 fest miteinander verbunden sind, die die Mittelwand 15 dichtend durchdringt, oszillieren, also reziprokieren oder hin - und her in achsialer Richtung laufen, wenn der jeweiligen Kammer durch Einlaesse 25,16,17 Brennstoff zugefuehrt und in der komprimierten Luft in der betreffenden Kammer entzuendt wird, und, worin Steuerquerschnitte achsial fest relativ zu oder an den Kolben, zum Beispile als Nuten 6 und 6 in der Kolbenstange 3, angeordnet sind, durch die die betreffenden Kammern durch die mindestens eine Mittel wand 15 hindurch mit Luft oder Bre-nnstoff-Luftgemisch gefuellt werden und Auslasskanaele 29 vorhanden sind, aus denen die Gase, die ihre Arbeit an dew betreffenden Kolben 2 oder 3 bei der Entspa nnung in der betreffenden Kammer abgegeben haben, entweichen koennen.

   4ί.) Anlage nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet,

   dass in der genannten Mittelwand ein Einlass 18,25 angeordnet ist, in dem ein Rueckschlagventil 19 Gas in die Ringkammer 18 ein= laesst, aber keines durch das Vetil 19 heraus oder zuruecklaesst, sowie dass die betreffende Steuer nut 5 oder 6 zur betreffenden Achsi = allage der Kolben 2,4 mit Stange 3, eine Verbindung von dem genann= tem Einlass 25, bezw. der Ringkammer 18 zu der betreffenden Kammer 27 oder 29 herstellt; und/oder, worin das genannte Ventil 19 einwegbelastet ist, zum Beispiel mittels der Feder 20, und in der anderen Richtung durch den staerkeren Druck zur betre = ffenden Zeit in der Kammer 27 oder 29 belastet ist, und/oder worin das genannte Ventil 19 mit einem Anschlag 21,22,z.B. am Schaft ausgeruestet ist, damit das Ventil 17 nicht gegen den Kolbenschaft stossen kann, und/oder, worin das Ventil 17 in einer einbaufaehigen Venti!halterung 26 angeordnet ist, und/oder, worin die Abgase aus den Kammern ueber Leitungen 29,11 einen Druck in den Einlass 25

   foerdernden Lader, zum Beispiel Turbo 12 treiben, der die Ladeluft oder das Gemisch in den Einlass 25 und durch das Ven = til 17 in die betreffende Kammer 27 oder 29 liefert, und/oder, worin sei bstwirkende Einlassventile S₁IO₁ Luft von ouisen in d»€ Leitungen 11 liefern oder hereinlassen , und oder, worin der Kolbenhub so lang ausgebildet ist, dass der Kompressionsdruck in der betreffenden Kammer so hoch wird, dass er die Selbst= entzuendungstemeperatur ueberschreitetbund daher kein Gemisch angesaugt wird, sondern Brennstoff durch die betreffende Ein=

   fuehrung 16,17 in die betreffende Kammer 27,29 gefoerdert wird, IO\-

   und oder,worin Aussendeckel 8 rueckwaertig der Kolben 2,4

   Kammern verschliessen, um die Abgase nicht frei entweichen zu lassen, sondern einem Turbolader 12 zu zufuehren, und / oder, worin mindestens eines der Kolbenteile 2,4,3 mit einem Abge = berteil 7 versehen ist, von dem die Arbeitsleistung der Achsialbe= wegung der Kolben 2,4 abgenommen werden kann.

   5.) Anlage nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Kolbenstange 3 laenger ausgebildet ist, zwischen den genannten Kammern 27,28 zwei Trennwaende 115,215 angeordnet sind, die die Mittelwand 15 ersetzen und die betreffenden Kammern 27 und 28 um die Kolbenstange 3 herum verschliessen, die genann= ten Steuernuten 5,6 so angeordnet sind, dass die betreffende Trenn wand belaufend, den betreffenden in der betreffenden Trenn and 115, 215 angeordneten Einalsskanal 16,17 zur entsprechenden Zeit und AchsiaIlage der Kolbenanordnung 2,3,4 mit der betreffenden Kammer 27 oder 28 verbinden und ausserdem zwischen den genannten Trenn= waenden ein den betreffenden Kolbenstangenteil 3 umgebender Raum 103 angeordnet ist, in dem entweder Mittel zur Abnahme der Leistung von der Kolbenstange 3, zum Beispiel nach den Figuren 51 , 52 angeordnet sind, oder diese Anordnung zum Beispiel mittels der Welle 2 mit Hubsc/ieiben 4 dazu dient, die beiden Kolben zum Parallel-Lauf mit anderen substanziell gleichen Kolben zu zwingen, oder, der dazu dient,, in diesem Räume 103 eine Kompressoren- oder Pump-Anordnung zum Beispiel nach den Figuren 46 bis 49 oder 51 und 52 oder dergleichen zur Abnahme

   -/0

   stung in einen oder mehrere Druckluft oder Druckfluessigkeits Stroeme, zum Beispiel Hydrofluidstroeme umzuwandeln, und/oder wobei diese Abnahme und Umwandlung durch Schablonen 40,43 oder dergleichen mit Kurvenflaechen 41,44 erfolgt, die den Bedingungen der Gleichungen der Figur 50 entsprechen, und/oder worin Kolbenschuhreibung vermindernde Schwenkheleb 32, z.B. nach Figuren 46 bis 49 mit ihren Teilen und Zubehoer zugeordnet sind, und/oder, worin Fuehrungen 63,64 fuer Schablonentrae ger 62 angeordnet sind, und/oder, worin Mittel, zum Beispiel 50,51,8,2,4 49 der Figuren 51,52 oder 123,223,323,126,120, 121,128 usw. der Figuren 70 oder 71 achsial ausserhalb der Kolben 2,4 öder in dem Räume 103 zwischen den Trennscheiben 115,215 angeordnet sind, um ein Anstossen der Frei flug- Kolben Anordnung 2,3,4 an Endwaende 8, Mittelstueck 15 oder Trennwaenr de 115,215 zu verhindern, also den Hub der Kolbenanordnung 2, 3,4, auch dann gewaltsam zu begrenzen, wenn die Kolbenanordnung nung hohe Massenkraefte infolge sehr hoher flchsiolbewegungs Frequenz hat, die ohne solche Begrenzung der Hubwege die Kolbenanordnung gegen die genannten Teile schleudern koennte, und/oder, wobei durch diese Anordnung die Achsialhubfrequenz der Kolben Anordnung 2,3,4 erheblich oder fuehl bar ueber das bisher erreichte hinaus gesteigert wind . und/oder, worin die Anlage benutzt ist, um eine Mehrzahl verhaeltnisgleich zueinander foerdernder Druck= flucjdstroeme zu erzeugen, und/oder worin achsial auserhalb der Endwaende, die von Kolbenstangenverlaengerungen 333 durchlaufen ■sind, zum Beispiel nach Figur 67, Ladedruck-Aussenkammern 100, 200 mit darin eintauchenden Aussenkolben 202,203 angeordnet sind, die Luft ueber Einlaesse 204 aufnehmen und ueber Auslaesse 205, 206 komprimiert oder vorkomprimiert durch Leitungen ueber Ein= lass-Einwegventile 19 in die betreffende Kammer 27 oder 28 foerdem, (z.B. Figur 67 mit Ventil 25,19 nach Figur 68) und/oder, in dem der Motor nur das Gehaeuse 1 mit den Kammern 27,29, Kolbenanordnung 2,3,4, Auslass 29 und Einlass 25,19 moeglichst mit einem Turbolader dazwischen hat, um eine Hoecht= leistung bei geringstem Gewichte zu erzielen, und/oder, wobei mehrere solcher Motoren durch Pleuel und Kurbelwelle 123,223, 323,126 nach Figuren 70,71 zum Parallel lauf gezwungen werden_;

   und/oder die Kurbelwellen-Pleuel-Anordnung nach den Figu = ren 70,71 nur an einem Ende eines der Kolben 2 oder 4 des betreffenden Motors 1,401 ,501 angeordnet, um hohe Leistung bei geringem Gewichte zu erzielen, und/oder, worin die Kurbel = welle mit Pumpmittel 130 bis 133,134 bis 137 oder einigen derselben selben verbunden ist, sodass die Anlage nach Figuren 70 und 71 einen Hydrofluid foerdernden Verbrennungsmotor beildet,der zum Beispiel hohe Leistung bei geringem Gewicht, zum Beispiel fuer den Senkrechtaufstieg von Tragfluegelflugzeugen einsetzbar ist.

   So.) Anlage ζ ,B. nach Fig.7 und mindestens einem der Ansprueche

   und nach den Figuren 58,58, in der mehrere Kammern, zum Bei = spiel Zylinder 8,26 sternfoermig mit Achsen in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind, die Zylinder sich in der Mitte treffen, in den genannten Zylindern Kolben 26 reziprokieren und deren Reziprokation radial von aus en zum parallelem Gleich = lauf einwaerts und auswaerts mittels radial aussen angeordneter Hubscheiben oder Kurbelwellen und Pleueln erzwungen wird, worin die Kolbenkoepfe 80 einwaerts gerichtete Stirnflaechen von solcher. Form haben, dass beim innerstem Totpunkt die genannten Stirnflaechen ohne nennenswerten Zwischenraum fast einander beruehren und nur einen Kammernrest 15 von nur we = nigen Cubicmillimetern oder cubiccentimetern lassen, sodass die Anlage als Kompressor fast alle Druckluft aus dem Innen= raum zwischen den Kolben herausfoerdern kann, selbst bei Drucken von ueber 25 oder ueber 100 Bar, ohne nennenswerte Totraum oder Reibungsverluste zu erleiden und worin dem Gehaeuse und der Innenkammer 15 zwar einendig das Auslassventil 79 zugeord = net ist, am anderem Ende aber ein viele Luft rationell hindurch = lassen Einlassventil grossen Querschnittes , naemlich das Ventil 84 der Figuren 58,59 angeordnet ist, das zum Beispiel eine Stirnflaeche 181 mit dem Radius 81 der Kolbenaussenflaechen hat, damit diese Stirnflaeche sich den Kolbenaussenflaechen ohne wesentlichen Totraum zu lassen, naehren kann, bevorzugterweise unter einem Kegelsitz 85, und/oder, worin das Ventil 84 mit

   -20-

   einer Sicherung und Fuehrung 93,94 gegen Verdrehung . um die Ventilachse 184 versehen ist, damit die Stirnflaeche sieht nicht verdrehen kann und immer parallel zu den Aussen= flaechen der Kolben 26 gehalten bleibt, und/oder worin das Venti I 84 mit einer starken Anpress- und Abhebe - Vorrichtung Zeitlich praezise im Verhaeltnis zur Kolbenlage der Kolben 26 gesteuert versehen ist, zum Beispiel mit dem Kolben 92 zwischen den Druckkammern 89,90 im Gehaeuse 87, die durch Kanaele 88,91 zeitlich genau mit Druckfluid hohen Druckes beauf =

   schlagt werden, damit das Einlassventil so fest mit dem Kopf /Oh

   in seinem Sitze am Zylindergehaeuse 8 bleibt, wenn der hohe Druck in der Innenkammer 15 gebildet wird, dass durch den Ventilverschluss 85 auch bei hohem Drucke in der Innenkammer keine Luft oder kein Gas (substanziell nicht) entweichen kann, trotzdem aber der Venti !verschluss 85 so geformt und so bemessen ist, dass grosse Luftmengen beim Auswaertshub der Kolben 26 in die die Mittelkammer 15 und die Zylinder schnell einstroemen kann, um hohe Hubfrequenzen und sehr hohe Drucke bei nahezu verlust = losem und totraumlosem Betrieb des Aggregates zu verwirklichen,

   zum Beispiel, auch , um dadurch einen rationellen Motor nach colder Erfindung zu schaffen, der mit Sicherheit ausreichend hohen Druck in der Vorkammer zur Brennkammer zum Beispiel in den Kammern 27,200, der Figuren 40,41 ; oder 63,64,67 der Figu = ren 53 bis 56 oder 64 der Figur 75 oder 8,9 der Figur 1 zu erzeugen, der so hoihe Kompressions-Temperatur hat, dass diese mit Sicherheit den Brennstoff schnell und fast vollstbendig ver = brennt und gegebenenfalls einen Ueberdruck ueber den in der Brennkammer 5 liefert, der eine starke Zwangsstroemung durch den engen Spalt in der Brennduese oder Brennstelle der betreffenden den Figuren erzeugt.

   -21-

   S^.) Anlage zum Beispiel nach einem der Ansprueche

   und, oder
   dadurch gekennzeichnet,

   dass die Drucke im Brennraum, die Querschnitte der die Brennstellen beeinflussenden Einlaesse und die Geschwin = digkeiten der komprimierten Luft, wie der Brennstoff ufeuhrung nach den Lehren der Patentanmeldung oder derer Mathematik, erfolgt, eventuelle Wassernachspritzung die Temperaturen senkt, wobei die Wassernachspritzung auch in Zweitakt oder Viertakt

   Motoren nach der Figur 72 geschehen kann, Jedoch so geschieht, /0\-

   dass der Wirkungsgrad nicht unter den der Dampfamaschine absinkt, insbesondere Wassernachspritzung dann vorgesehen sein kann, wenn eine Aufladung des Kompressors erfolgt, sodass hoch konzentrierte Luftzufuhr eine hohe Heizwert Einfuehrung an Brennstoff ermoeg = licht, dass die beschriebenen Verhaeltnisse im Sinne der Figuren 60 bis 63 oder unter Benutzung der in den Anmeldungen offenbarten neuen mathematischen Forir»eln erfolgen.

   52.) Anlage nach Figur 73 insbesondere verwendet bei Zylindern

   nach einem der Anspr/ueche der Anmeldung oder einer der Voranmeldungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwand radial aussen von mindestens einer, in bevorzugter Weise aber mehreren, Kammern 78 oder 78 und 79 umgeben ist, in die durch Leitung(en) 80,81 ein Druck eingefuehrt wird, der substanziell etwa dem in dem betreffendem Teile im Zylinder 75 herrscht, wobei die genannten Kammern 78,79 in einem den Zylinder 76 umgebendem Gehaeuse 800 angeordnet ist oder sind.

   53.) Anordnung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet,

   dass Wassereinspritzung an verschiedenen Stellen relativ zum Abstand vom Verbrennungsbeginn nach den Figuren 72 oder 75,76,74 eingespritzt wird, um Wasserdampf zu erzeugen, die Aufheizung aus dem heissem Gase zu entnehmen und dadurch das Dampfvolumen zu addieren , leider unter Verlust an Gas = Expansionsvermoegen, jedoch um die Gastemperatur zu senken.

   54·.) Anlage zum Beispiel nach einem der Ansprueche

   und, oder dadurch gekennzeichnet,

   dass eine Kurbelwelle 483 zum Beispiel nach der Figur 77 so ausgebildet ist, dass ein Kanal 85 Druckoel in in der Kurbelwelle angeordnete Druckfluidtaschen 86,87 leitet, wobei die Druckfluidtaschen 86,87 den Lagerflaechen in der Lagerung und im Pleuel zu offen sind und winkelmaessig so um die Kurbelwelle verteilt sind, dass die Druckfluidtaschen in Richtung der auf die Kurbelwelle und Pleuel ausgeuebten Kraefet, insbesonder Fliehkraefte entgegengesetzt gerichtet wirken und diese Kraefte ausbalanzieren oder teilweise aus = balanzieren, wobei der Druck im Schmierfluid automatosch in Abhaengigkeit von der Drehzahl gesteuert sein sollte und die Druckfluidtaschen entsprechend'platziert und bemesse sind, dass die Gegengeweichte der bisherigen Kurbelwellen zum Beispiel ganz oder teilweise gespart werden koennen und/oder die Druckfluidtaschen die Kurbelaelle und die Pleuel 84 so gut tragen und lagern, dass die Kurbelwelle 483, bzw. 83 mit

   hohen Drehzahlen umlaufen kann oder hoehere Drehzahlen 2o\-

   ermoeglichi , als das mit bisherigen hydrodynamischen Lagern

   oder Waelzlagern moeglich war.

   Anlage nach mindestens einem der Ansprueche und, oder

   Kraftmaschine mit nacheinander in eine Brennkammer foerdernden Verdichtern und Aufrechterhaltung eines Druckes in der Brennkammer ,

   dadurch gekennzeichnet,

   dass Mittel zur Vervoll kommung der Betriebssicherheit oder zur Erhoehung des Wirkungsgrades angeordnet sind.

   56.) Anordnung η ach Anspruch iTT, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Rueckstaende der Verbrennung, zum Beispiel die Reste der Asche oder die Reste der Gifte in einem Räume erhoehten Druckes unter erhoehtem Druck zu festen Klumpen gepresst werden, damit sie zu festen Koerpern gebunden sind, hohes Gewicht pro Raum haben und daher rcumsparend abgefuehrt und verlagert werden koennen.

   57.) Anordnung nach Anspruch 5ζ, dadurch gekennzeichnet,

   dass ein mit einem innerem Hohlraum versehener Koerper rotierbar angeordnet ist, der eine rotierbare Kammer bildet, die von Gasen mit Fremdkoerpern beaufschlagt ist, und sich die Fremdkoerper, Aschereste und Gifte an den Innenwaenden der rot erbaren Kammer sammeln und gegebenenfalls verdichten und zu Festkoerpern verfestigen,

   58.) Anordnung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet,

   dass eine Automatik zum automatischen Austauschen der Fremdkoerper, Asche, Gifte oder Feststoff-Reste sammelnden Kammeran Ordnung ausgebildet und angeordnet ist, die auch waehrend des Betriebes der Anordnung oder des Motors die mindestens teilweise gefueliten Sammelkammern austauscht, ohne den Betrieb des Aggregates zu unterbrechen.

   53.) Anordnung nach Anspruch £"0. dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung auch die in den Kammern angeardneten Rotorteile oder Schleuderteile,z.B. Schleuder- Finger-Scheiben, zur Befoerderung der Fremdkoerper-und sonstigen Teile radial nach aussen gegen die Wand der Sammelkammer ebenfalls automatisch mit ausgetauscht werden.

   -JMT-

   £0.) Anordnung nach Anspruch 55_; dadurch gekennzeichnet, dass die Luft in den Hauptzylindern Erstkompn'imiert und von den Hauptzylindern mit dem Erstkompressionsdruck zu dem Hauptkompressor geleitet wird, in dem die Luft ihre Hauptkompression erhaelt und von dem aus sie der Brennkammer oder der BrenndWese beziehungsweise dem Brennschlitz zugefuehrt wird_t wobei sie vorgesehen sein kann, um den in die zugefuehrte komprimierte heisse Luft einbewegten Festbrennstoff, Staubbrennstoff oder Fluessigkeits bzw. Gasbrennstoff zu zuenden und in ihr zu verbrennen.

   6/.) Anordnung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, cfass eine Ventilanordnung ausgebildet und angeordnet ist, die die Hauptzylinder mit den darin bewegten Kolben so steuert, dass die betreffenden Kolben beim Abivaertshub mit arbeit leistendem Druckgas beaufschlagt sind, das nach beendetem Leistungshube der betreffenden Kolben die Zylinder durch Auslasschlitze ver aesst, bei den noch offenen Auslasschlitzen nahe des unteren Totpunktes die Ventilanordnung in Verbindung mit einer Luftzufuehrung, zum Beispiel einem Lader oder Turbo ader von oben (innerer Totpunkt lage her) den Zylinder bestroemt und mit Frischluft fuel It₁ die ggf. vom Lader vor komprimiert sein kann, diese Frischluft beim Aufwaertshub der betreffenden Kolben eine ggf. weitere Ertskompressiorj erhaelt und nahe oder im innerem Totpunkt (obere Totpunktlage) der betreffenden Kolben aus dem Zylinder heraus ueber die Ventilanordnung in den Hauptkompressor des Aggregates gelei tet wird, in dem es die Hauptkompression erfahren und dann zur

   Brennkammer, Brennduesf_/ Brennschlitz leitbar sein kann.

   2.) Anordnung nach Anspruch 55, dadurch gkennzeichnet,

   dass die Hauptzylinder nach dem beendetem Leistungshube des betreffenden Kolbens mit Frischluft durchflaschiert, also vom Altgas gereinigt und ggf. mit Frischluft oder Frischluft Brennstoff Gemisch gefuellt werden.

   63,) Anordnung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Ventilanordnung vor dem betreffenden Arbe itsko tbenhub beinhaltendem Zylinder als mindestens um die /?-chse des Ventilkoerpers schwenkbares oder rotierbares Venti I ausgebildet ist, zum Beispiel als Schwenkventil oder als Rotorventil , wobei der Ventilkoerper um-seine Achse schwenkt oder rotiert, und/oder, dass das Ventil oder die Ventilanordnung drei Steuerstellungen zulaesst oder taetigt, als erste die Steuerung des Arbeitsgases zum betreffendem Zylinder, als zweite die Steuereung einer Frischluft oder eines Frischgaes zur Fuel lung des betreffenden Zylinders mit Frisch = gas oder mit Frischluft, die durch einen Lader vorkomprimiert sein irag, und als dritte die Steuerung der Abgase aus dem Zylinder heraus oder die Steuerung der Frischluft, bzw. des Frischgases gegebenenfalls nach Erstkomprimierung beim Aufwaertshub des betreffenden Kolbens in dem betreffendem Zylinder aus dem Zylinder heraus und ggf. zu einer zum f/auptkompressor fuehrenden Leitung.

   64-.) Verbrennungsmotor nach Anspruch 5*^ dadurch gekennzeichnet, dass Zylinder angeordnet sind, die ggf. ueber weitere Kompressor anordnungen ein Gas beim Abwaerts hub des betreffenden Kolbens ent spannen und dabei Arbeit an die Kolben abgeben, die Zylinder mit Auslass anordnungen in der Naehe der Entspannungs lage des betreffenden Kolbens im betreffenden Zylinder enthalten, Einlassmittel eine Frischluft oder ein Frischgas in Laenegsachsenrichtung den Zylinder beaufschlagen oder durchspuelen und danach der betreffende Kolben beim Aufwaertshub (Einwaertshub) ein Gas aus dem betreffendem Zylinder ausstoesst oder es komprimiert und ggf. ueber weitere Kompressionsmittel einer gemeinsamem Brennkammer oder einer gemeinsamen Brennanordnung zufuehrt.

   6S~.) Anordnung nach Anspruch 55) dadurch gekennzeichnet,

   dass mehrere duenne Brennbaender eines Festkoerperbrennstoffes uebereinander oder nacheinander angeordnet und uebereinander oder nacheinander in hei'sse komprimierte Luft eingefuehrt werden, um eine vollstaendige oertliche Verbrennung des Brennstoffes beziehungsweise der Brenntapes in Orten heisser, komprimierter Luft zu

   Gb.) Anordnung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Kompressor oder die Kompressoren und der Entspanner oder die Entspanner so aufeinander abgestimmt sind, dass eine veraenderliehe oder nacheinander periodisch erfolgende Druckstoss-Anordnung im Brenngase entsteht, wobei dieses stellenweise zeitlich etwas entspannt und dann komprimiert, um durch diese Druckwechselstoesse eine voll² staendigere Verbrennung zu verwirklichen.

   67.) Anordnung nach Anspruch SS₁ dadurch gekennzeichnet,

   dass an einem Kompressor oder Enfcspanner mit mehreren auf eine gemeinsame Mitte und gemeinsame Innenkammer beweglichen Κϋί'α&η

   aeussere Kurbelwellen und Pleuel angeordnet sind, die die Bewegung der betreffenden Kolben in den betreffenden Zylindern steuern.

   68.) Anordnung nach Anspruch 5S₁ dadurch gekennzeichnet,

   dass den Antrieben oder Steuerungen der mehreren Kolben einer auf eine gemeinsame innere Kammer wirkenden Kompressor - oder Entspanner Pump- oder Motor - Kolben ein gemeinsamer, sie synchronisierender Ans trieb zum Beispiel mityels eines gemeinsamen Zahnrades, das auf die Indi vidualzahnraeder der einzelnen Antriebe wirkt, angeordnet ist.

   69. ) Anordnung nach Anspruch 55_; dadurch gekennzeichnet,

   dass dem Pleuel eines Kompressors, eines Entspanners, eines Getriebes, einer Pumpe oder eines Motors Druckfluidtaschen zugeordnet sind, die die Last, die auf dem betreffenden Pleuel wirksam wird, mindestens teil= weise tragen, dass den Taschen Verbindungsleitungen zugeordnet sind, die Druckfluid von einer Druckquelle in die genannte Tasche ( oder die Taschen) leitet (leiten) und/ oder, worin von der Druckfluidtasche(den Ta = sehen) aus ggf. ueber die Leitungen, weitere Leitungen verbunden sind, die Druckfluid in Druckfluidtaschen im betreffendem Kolben leitet oder leiten. Einzelne oder mehrere Leitungen zu einer oder zu mehreren Taschen im betreffendem Kolben.)

   70.) Anordnung nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Achsen der Antriebe der mehreren Kolben einer auf eine gemeinsa= me Mitte gerichteten Mehrkolben-Anordnung von der Achse der gemeinsamen Mitte einen ersten Abstand haben und der Kolbenhub der betreffenden KoI = ben etwa 40 Prozent ges Abstandes der betreffenden Achsen der Antriebe von öer Achse der gemeinsamen Mitte erreicht (erreichen).

   7/.) Anordnung nach Anspruch 5Y_; dadurch gekennzeichnet,

   dass in einem Brennraum durch die heissen Gase ergluehte Staebe, Draehte, Bleche, angeordnet sind, an denen das Gas entlang stroemt oder durch die das Gas hindurchstroemt, diese die Flamme richten oder die Vervollkomm = nung der Verbrennung erwirken und dadurch eine vollstaendigere, sauber= rere Verbrennung des Brennstoffes in der heissen Luft verwirklicht ist.

   ΊΖ.) Anordnung nach Anspruch 55,dadurch gekennzeichnet,

   dass in der Auspuffanlage, die das Abgas wegleitet, Wasser beinhaltende Hohlraeume angeordnet sind, durch die das Wasser in ihnen aufgewaermt wird, in zu kuehlenden Teilen einer heissen Anlage Hohlraeume angeordnet sind, die Wasser zur Aufheizung oder Nachaufzheizung nach Vorheizung in der Aus puffanlage angeordnet sind,und/ oder Wasser beinhaltende Hohlkoerper in einem Brennraum angeordnet sind und das so aufgeheizte Wasser verdampft und in einen Brennraum geleitet wird oder als aufgewaermtes Wasser in einen Brennraum eingespritzt wird.

   73.) Anordnung nach einem Teile des Anspruchs 72, dadurch gekennzeichnet,

   dass das Wasser erst im Abgas auf eine erste Waerme erhitzt wird, in einem heissem Teile des Motors in einer entsprechenden Kammer auf eine zweite Waerme weiter erhitzt wird, diese zweite Waerme die Verdampfung des Wa = ssers bei einem entsprechendem Drucke erwirkt oder eine weitere Erwaermung in einer Wasserkammer innerhalb des Bernnraumes auf eine dritte Waerme erfolgt und die Anordnung derartig erfolgt, dass dem Brenngase im Brenn= raum die geringstmoegliche Waerme fuer die Wasserverdampfung oder Vor = waermung entzogen wird, die Hauptaufwaermung aber im Abgas oder in den Kuehlraeumen des Motors erfolgt und dadurch eine Wassernacheinfuehrung in die Brenngase waehrend oder nach der Verbrennung des Brennstiffes in der heissen Luft erfolgt, wobei die Temperaturen durch den Dampf im Brennraum oder anderen Teilen des Motors gesenkt werden, indem Gase in Dampf des Wassers verwandelt werden, jedoch in solcher Weise dass der betreffende Motor einen gute« Wirkungsgrad trotz der Temeperatursenkung bei ent sprechend hohem Druckgefaelle vor und nach dem Entspanner beibehalt oder einen so hohen Wirkungsgrad des Motors erzeugt, weil ein qroaer Teil dir Verdampfung* waerme. nickt aus dem Brenngas_t sondern aus g<ner> ockr «uehiraeumen entnommen w/Ve£.

   74·.) Aggregat nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet,

   dass in einem schwenkbarem oder rotierbarem Ventilkoerper zum Beispiel 12, ein Durchstromkanal mit Einlass 13 und Aus» lass 14 angeordnet ist und in dem genanntem Kanal ein Einweg Ventil zum Beispiel 60,61 angeordnet ist, dass den Durch = fluss oder die Durchstroemung in einer Richtung gestattet, die Durchstroemung in der anderen Richtung aber absperrt.

   75".) Aggregat nach Anspruch 74·, dadurch gekennzeichnet,

   dass der Ventilkoerper eingesetzt ist, um den betreffenden von ihm gesteuerten Zylinder mit Frischluft zu laden oder zu durchstroemen, wenn der Kolben in dem genanntem Zylinder in der Naehe der aeusseren (unteren) Totpunktlage ist, das genannte Ventil aber die Durchstroemung des Ventilkoerpers in entgegengesetzter Richtung mit komprimierter Luft verhindert, wenn der Ventilkoerper in entgegengesetzter Richtung in seine Erstlage zurueckschwenkt und dabei der Auslass 14 mit dem betreffendem Zylinder zeitweilig in Verbindung tritt,

   76.) Aggregat zum Beispiel nach Anspruch 5"5)

   dadurch gekennzeichnet,

   dass an einer Steuerschablone und Steuerflaeche fuer den Antrieb eines Pumpkolbens am Schafte eines Freiflugkolben Motors eine Ausbergung 113 mit Steuerte!Iflaeche 144 ange ordnet ist, durch die der Druck in dem betreffendem Pumpen = zylinder, in den der gesteuerte Kolben eintaucht, ueber den Druck nach den Gleichungen der Figur ansteigt, der Winkel der Gleitflaeche 144 stellenweise auch ueber den Winkel nach den Formeln der Figur ansteigt und dadurch der Widerstand durch den Druck im Zylinder in der Pumpe so hoch ueber die Treibleistung des Freiflugkolbens ansteigt, dass der Freiflug Kolben abgebremst und dadurch das Anstossen des Freiflugkolbens an den betreffenden Zylinderboden oder Zylinderdeckel ver = hindert wird.

   ) Anlage nach mindestens einem der Ansprueche und, oder

   Verbrennungsmotor mit mindestens einem Verdichter, mindestens einem Entspanner und einer zum Verdichter und zum Entspanner mindestens zweitweil ig verbundenen aeusseren Brennkammer mit Brennstoffeinfuehrung in diese Kammer zur Verbrennung eines Brennstoffes in der verdichteten Luft , dadurch gekennzeichnet,

   dass die Verbrennung des Brennstoffes in der verdichteten Luft innerhalb der Brennkammer (5 ) in einer innengekuehlten Brennstelle (28) eines Teiles der Brennkammer erfolgt.

   78.) Motor nach Anspruch *77, dadurch gekennzeichnet,

   dass der der Brennstelle zugefuehrte Brennstoff (i8)f//8) im Querschnitt duenner ist, als er lang ist, die Zufuehrungs = kanaele (7,77) vom Verdichter (5"/6 ) zur Brennkammer (28,5,3/) duenner sind, als sie breit sind und auf den genannte« Brennstoff(18,118) gerichtet sind,.

   73.) Motor nach Anspruch "77, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung der Luft im Verdichter so hoch ist, dass die Verdichtungstemperatur nach der Verdichtung und beim Eintritt in die Brennstelle (28) hoeher ist, als die Selbstentzuen = dungstemperatur des einzufuehrenden Brennstoffes (18).

   80,) Motor nach Anspruch 77. dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstelle (28) mit hiitzebestaendigen Materaialeinia = gen ( 23 ) und / oder die Brennstoffe infuehrung umgebenden Einlagen ( 6) umgeben ist.

   $l>) Motor nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennstelle (28) mit mit Kuehlrippen (26) versehenen, Waerme leitenden_;Teilen verbunden ist und die genannten Kuehl = rippen in mindestens eine Kuehlmittel enthaltende Kammer (25) hereinragen,wobei sie die der Brennstelle (28)zugekehrten Waende der Brennstelle (28) ausreichend kuehlen.

   82.) Motor nach Anspruch 77 dadurch gekennzeichnet,

   dass die Formgebung der genannten Brennstelle (28) so ausgebildet und bemessen ist, dass die Verbrennung des Brenn = stoffes bet der Durchstroemung der Brennstelle beendet wird, bevor die Stroemung die Brennstelle verlaesst.

   83.) Motor nach Anspruch 82,dadurch gekennzeichnet,

   dass die Brennstelle (28) sich in Richtung der Durchstroemung mit brennendem Brennstoff in verdichteter Luft in dem Ver = haeltnis im Querschnitt erweitert, in dem die Verbrennung fort = schreitet und die Luft dabei an Volumen zunimmt.

   84-.) Motor nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Aussenbrennkammer (ζ,ΙΙ) im vorderem, dem Verdichter {S,h ) naeherem Teile (28) die Verbrennung beinhaltet, und im hinterem, der Brennstoffzufuhr fernerem _; dem Entspanner ('-3) naeherem Teil (3{w) den Mischkammernteil (Ui) zur Aufnahme der Zufuhr von nicht brennbarem Zusatzstoff (z.B.: Wasser oder Dampf) bildet, in dem der genannte Zusatzstoff mit der bei der Verbrennung erhitzten und ausgedehnten Luft vermischt, und,sofern der Zusatzstoff Wasser ist, dabei verdampft und vermisc/-ht wird.

   85.) Mator nach Anspruch 77 dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Vermischung des gemisches aus Luft und Zusatzstoff die Temperatur des Gemisches auf einen Bruchteil der Temperatur der Luft nach der Verbrennung verringert.

   86.) Motor nach Anspruch ¹W und Anspruch B^₁ dadurch gekennzeichnet, dass die Einfuhranordnung (9i89,29,f2g) fwer cf/'e B'hfnehrunq des Zusatzstoffes der duennen, breiten Querschnittsform ('S) der Brennstoffzufuehrung und der Luftzufuehrung (7.77) angepasst ist und dadurch eine gute Vermischung der Luft und des Zusatz« stoffes erzwungen wird.

   87.) Motor nach Anspruch 86, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (I₁IS₁Zd₁IH ) zur Erzwingung der oertlich gleichmaessi = gen Brennstoff und Luft, sowie Luft und Zusatzstoff- Vermischung angeordnet ist.

   88.) Motor nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zusatzstoff-Zufuehrung (9,63 ) Duesen (29/229) ange = ordnet sind, denen eine raeumliche Verteilung oder Querschnitts form zur Erzwingung einer guten Vermischung mit dem heissem Gas oder der heissen Luft zusammen mit entsprechenden Treiban = Ordnungen, wie Druckerzeugern oder dergleichen, zugeordnet ist.

   89.) Motor nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, dass dem Brennraum(5,31,12$) eine Zuefuehrung von Zusatzstoff, wie zum Beispiel Wasser oder Dampf, zugeordnet ist, die in der Brennkammer eine innere Kuehlung bildet und dadurch mindestens einen Teil der sonst in Verbrennungsmotoren ueblichen aeusseren Kuehlung ersetzt.

   90.) Motor nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, dass dem eigentlichem Motor ein Abgasmotor'nachgeschaltet ist, in den die Auspuffgasgemische des Motors geleitet werden und der als Entspanner der Abgase bei Arbeitsabgabe arbeitet, wobei die Volumen des Abgasmotors etwa das zweieinhalbfache der Volumen des Entspanners des genannten Motors betragen.

   9/.) Motor nach Anspruch 77, dadurch gekennzeichnet, dass die Bemessung der Teile des Motors, der Brennstoffzufuhr und der Zusatzstoffzufuehr oder der Wasserzufuhr nach Regeln erfolgt oder Regeln entspricht, die sich aus der Analyse dieser Patentanmeldung ergeben, oder in ihr erwaehnt sind.

   92.) Motor nach Anspruch 11 oder 89, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzstoff Wasser ist, durch heisse Raeume faB.', 2.5 ) des Motors oder dessen Abgas geleitet wird , dabei eine Er = waermung erfaehrt und die Verdampfung des Wassers oder die Vorbereitung der Verdampfung des Wassers teilweise in den ge = nannten heissen Raeumen erfolgt, oder in den genannten Raeu = men(*.ß.;Z5) und dem Bren/nraum (tf*,J») erfolgt.

   93.) Motor nach mindestens einem der Ansprueche,dadurch gekennzeichnet, dass die eingefuehrte Zusatzstoff menge so bemessen ist, dass die Summe der inneren Kuehlung durch den Zusatzstoff und der aeusseren Kuehlung der Waende von aussen her ein Minimum bilden, oder die genannte Zusatzstoff menge so. bemessen ist, dass trotz Verdampfung oder Mischung des Zusatzstoffes auf Kosten eines Waerme Verlustes des Brennstoff-Luftgemisches ein technisch moegliches Wirkungsgrad Maximum des Motors erzielt wird,

   94·.) Motor nach mindestens einem der Ansprueche,dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum eine Brennstelle (28) mit Querschnittserwei = terung in Stroemungsricfjtung, eine Mischkammer (128) und eine Endmischkammer (228) mit Stroemungsverengung enthaelt, wobei die Querschnittserweiterung dem Koeffizienten ψ(, parallel und die Querschnittsverengung dem Koeffizienten Vf_m parallel sind.

   95.) Motor nach mindestens einem der Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (9,M,18) zum Beispiel die Platzierung und Richtung von Duesen (29W29 ) oder der Druck des einzufuehrenden Zusatzstoffes zur Verhinderung eines Eintretens des Zusatzstoffes in die Brenn= flamme ( 28) angeordnet sind, wodurch das Loeschen oder Ersticken der Brennflamme vor Vollendung der Verbrennung verhindert wird.

   96.) Motor nach mindestens einem der Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Kuehlung alleine oder zusammen mit der Kuehlvor = richtung innerhalb der Ventilanordnung, die die Ventilanordnung zwischen Brennraum und Entspanner beeinflussende Temperatur so weit herunter kuehlt, dass doeses sicher arbeitet, ohne dass dabei der Wirkungsgrad des Motors unertraeglich vermindert wird.

   97.) Motor nach mindestens einem der Ansprueche, dadurch gekennzeichnet,
   dass ein sich bewegender Heissluft Zuteilungskoerper 202,

   203 (Figur 105) mit mit Muendungen 222 versehenen Schlitzen 203,204 ausgebildet ist, dessen Schlitze mit einer Heissluft Zufuehrung 200 verbunden sind und deren Muendungen 222 ueber die Spitze eines Festbrennstoffkoerpers 28 streichen, wobei die komprimierte heisse Luft aus den Muendungen 222 die beruehrten Oberflaechenteile des Brennstoff streif ens 28 verbrennt.

   98.) Anlage nach mindestens einem der Ansprueche, dadurch gekennzeichnet,

   dass eine Zuefuhrung eines laminaren heiss komprimierten Luftstromes zur Oberflaeche eines Brennstoffteiles ange = ordnet ist.

   99.) Anordnung nach Anspruechen 97 und 98 oder einem anderem der Ansprueche und dadurch gekennzeichnet, dass zwei Zuteilungskoerper 201,202 einem Brennstoffbande zugeordnet sind , einen sehr engen Spalt zwischen zwei Linien ihrer Oberflaeche bilden, die Zuteilungskoerper zylindrische

   .radial

   Wellen mit sie'durchragenden Schlitzen 203,204 sind, beide Koerper 201,202 entgegengesetzte Drehrichtungen haben und ihre Oberflaechen mit Muendungen 222 der Schlitze 203,

   204 in dem engem Spalte zwischen ihnen die Brennstoffstreifen ID Spitze beruehren und der Laufrichtung des Brennstoffstreifens entgegengesetzt gerichtet laufen.

   100.) Anordnung nach einem der Ansprueche 97 bis 99, dadurch gekennzeichnet,

   dass die betreffenden Muendungen zuerst die bereits duennst gebrannte Spitze des Brennstoffstreifens 28 bestreichen und bei der Weiterbewegung der Muendungen 222 zunnehmend dickere, weniger ahqebrmnbe. Stel/en des Streifens 28 beruehren, um zuletzt an der noch voll unabgebrannten Oberflaechenstelle des Brennstoffstreifens 28 entlang zu streifen.

   101.) Brennraumanordnung nach mindestens einem der Ansprueche und dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein heisser komprimierter Luftstrahl 211 , 212 auf ein in eine Brennstelle 5 einlaufendes Festbrennstoff koerperte/1 28 zustroemt, dessen Spitze in der heissen Luft verbrennt und in der Brennkammer eine Turbulente Gasbe = wegung erzeugender Verwirbeler (Wirbulator) 216 eingebaut ist, der das von dem Luftstrahl und dem Brennstoffkoerper kommende Gas durchwirbelt, wobei es eine Neubrennung im Gase noch verbliebener Brennstoffreste in im Gase noch verbliebender Luft ver = wirklichen kann.

   102.) Brennraum nach Anspruch 101,
   dadurch gekennzeichnet,

   dass der Brennkammer 5 weitere zusaetzliche Heissluftstroeme 213,214 oder 215 zugeordnet sind, die der Nachverbrennung von unverbrannt gebliebenen Brennstoffteilen dienen.

   103.) Brennraum nach Anspruch 101 oder 102, dadurch gekennzeichnet,

   dass mehrere, sehr duenne Baender (Tapes) 28 nacheinander oder an verschiedenen, bevorzugterweise besonders wirksamen,SteUen, angeordnet sin d, um Brennstellen ggf. hauchduenner Brennstoff Bandstreifen zu verwirklichen, die so duenn sind, dass sie bei Be = ruehrung mit hoch komprimierter Heissluft sofort voll durchbrennen.

   104.) Anlage nach mindestens einem der Ansprueche, dadurch gekennzeichnet,

   dass einer Brennstoffstaub oder Brennstoffkoerner Zufuehrung 401 ein Zufcer t^-ungssteuerkoerper 402 mit DosierungsAawMß»"/? ( oder einer Dosierungskammer) 403,405 zugeordnet ist,

   die Dosierungskammer aus der Zuleitung 401 in einem erstem Zeitpunkte gefuellt wird, der Steuerkoerper 402 die Dosierungskammer 403,405 fp zu einem zweitem Zeitpunkte zu einer Einblasleitung

   und Duese 407 verschiebt und zu einem drittem Zeitpunkte die Einblasleitung unter Ueberdruck den Staub oder di e Koerner aus der Kammer 405 durch die Duese in eine Brennkammer oder einen Zylinder hereinblaest.

   105.) Anlage nach Anspruch 104 dadurch gekennzeichnet, dass die drei Zeitpunkte kontinuierlich aufeinander folgen, zum Beispiel dadurch, dass der Steuerkoerper eine rotierende Scheibe ist, die diametral gegenueberliegend die Kammern 403 und 405 enthaelt und diese nacheinander abwechselnd einmal zur Leitung 401 und ein andermal zu den Leitungen 406 und 407 verbunden sind.

   105.) Anordnung nach einem der Ansprueche 104 bis 105, dadurch gekennzeichnet,

   dass die Einblasleitung 406 mit hochkomprimierter Frisbh = luft gespeist ist, um bei deren Beruehrung mit dem Brennstoff in der Kammer 405 eine kleine Vorexplosion zu erzeugen (Vorverbrennung) , und dadurch die Brennstoffkoerner oder den Brennstoff Staub mit besonderer Wucht in die Brennkammer oder den Zylinder zu schleudern.

   107.) Anordnung nach einem der Ansprueche 104 bis 105 und dadurch gekennzeichnet,

   dass die Einblasdruckleitung 406 mit einem nicht brennbarem Gase, zum Beispiel verbranntem Gemisch oder Auspffgas gespeist ist, das hoeher weiter komprimiert wurde und dadurch eine Druckeinblasung der Koerner oder des Staubes aus der Kammer 405 in die Brennkammer oder in den Zylinder hinein unter Druck eines nicht mehr explodierbaren Gases erfolgt.