DE3519140A1 - Von fluid durchstroemtes aggregat mit in zylindern hin und her bewegten kolben, wie pumpen, motoren, verbrennungsmotoren oder brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft von Fluid durchstroemte Aggregate, in denen in einem Zylinder ein Kolben reziprokiert. Derartige Aggregate sind als Pumpen, Motoren, Getriebe verwendbar; insbesondere aber befasst sich die Erfindung mit Verwendung solcher Aggregate als Verbrennungsmotoren oder Brennkraftmaschinen einschliesslich Freikolben Motoren.

Es sind Freikolbenmotoren insbesondere als Druckluft Erzeuger seit anfang unseres Jahrhunderts bekannt. Diese Motoren erhielten eine Verbesserung durch die Stelzer Erfindung der Anordnung von Vorkompressionskammern zwischen den eigentlichen Motorkammern.

Ferner sind seit anfangs der sechziger Jahre aus Eickmann Patent schriften "Fluid foerdernde Verbrennungsmotoren", in Japan und USA "Hydroengines" genannt, bekannt, bei denen die hin und her gehende Bewennung des Kolbens im Verbrennungsmotoren Zylinder benutz wird, um einen Fluidstrom zu erzeugen, der die von den expandierenden Gasen erzeugte Leistung in den zu liefernden Fluidstrom uebertraegt.

Die bekannten Aggregate haben alle ihre Vorteile aber auch Nachteile. Zum Beispiel haben die Freikolbenmotoren nicht die hohen zeitlichen Hub- Frequenzen erreicht, die man von ihnen erwartet. Denn es ist zu schwierig, die hohen kinetischen Energien puenktlich abzubremsen und Anlaufen des Kolbens an den Zylinder Deckel zu verhindern.

Die bekannten Hydroengines haben den Nachteil, dass sie pul ierende Fluidstroeme erzeugen mit hohen Leistungsschwankungen, die die Fluidleitungen zerbrechen oder zu ungleichen Lauf der von der Fluidstroemen getriebenen Secundaermotoren fuehren.

Und ferner sind die bereits oeffentlich bekannten Aggregate noch zu schwer fuer eine gegebene Leistung, um in Luftfahrzeugen rationell angewendet werden zu koennen und fuer den Durchschnittsbuerger geeignete Luftfahrzeuge betriebssicherer und billiger Ausfuehrung zu schaffen.

Durch die Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Aggregate ganz oder teilweise ueberwunden werden, deren Wirkungsgrade erhoeht, deren Leistungsgewicht verringert oder deren Leistung erhoeht, deren Betriebssicherheit erhoeht oder deren Herstellung vereinfacht und deren Kosten verbilligt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in Aggregaten, in denen ein Kolben in einem Zylinder reziprokiert, den Hubweg des Kolbens auf die richtigen Wege und Geschwindigkeiten zu bringen, um dadurch bei Vereinfachung der Herstellung des Aggregates dessen Leistung und Betriebssicherheit zu erhoehen.

Diese Aufgabe wird bei dem Aggregate nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch geloest, dass Mittel nach dem kennzeichnendem Teile des Patentanspruchs 1 oder Mittel zur Beherrschung des Hubwegs des Kolbens und zur Steigerung des Leistung des Aggregates bei einfacher Bauweise angeordnet sind.

Weitere, der Aufgabe dienende Unteraufgaben und Loesungen werden durch die Patentansprueche 2 bis 76 gestellt oder geloest und durch die Beschreibung der Figuren, sowie durch eine erstellte Analyse noch genauer beschrieben.

Fig.  1 ist ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der bekannten Technik.

Fig.  2 ist ein Schnitt durch ein veroeffentlichtes Aggregat.

Fig.  3 ist ein Schnitt durch eine prinzipielle Aggregatsdarstellung.

Fig.  4 ist ein Schnitt durch ein Aggregat der bekannten Technik.

Fig.  5 ist ein Schnitt durch eine Prinzipdarstellung.

Fig.  6 zeigt ein Diagramm.

Fig.  7 zeigt ein Diagramm.

Fig.  8 zeigt ein Diagramm.

Fig.  9 zeigt ein mathematisches Berechnungsformular.

Fig. 10 zeigt ein Formular mit Ausrechnungen zur Technik der Erfindung.

Fig. 11 zeigt ein Diagramm.

Fig. 12 zeigt eine Kolbenanordnung.

Fig. 13 zeigt eine Prinzipsdarstellung.

Fig. 14 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 15 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 16 ist ein Schnitt durch die gepfeilte Linie der Fig. 15.

Fig. 17 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 18 zeigt ein Diagramm.

Fig. 19 zeigt ein Diagramm.

Fig. 20 ist ein Schnitt durch ein weiteres Aggregat nach der Erfindung.

Fig. 21 zeigt ein Formular mit technischen Berechnungen.

Fig. 22 ist ein Laengsschnitt durch ein veroeffentlichtes Aggregat.

Fig. 23 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil des Aggregates nach der Erfindung.

Fig. 24 ist ein Querschnitt durch Fig. 24 entlang der darin gepfeilten Linie.

Fig. 25 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 26 ist ein Schnitt durch Fig. 25 entlang der gepfeilten Linie darin.

Fig. 27 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 28 ist ein Querschnitt durch die Mitte der Fig. 27.

Fig. 29 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 30 ist ein Querschnitt durch die Mitte der Fig. 29.

Fig. 31 ist ein Laengsschnitt durch einen Erfindungsteil.

Fig. 32 ist ein Laengsschnitt durch einen Erfindungsteil.

Fig. 33 ist ein Laengsschnitt durch einen Erfindungsteil.

Fig. 34 ist ein Laengsschnitt durch einen Erfindungsteil

Fig. 35 zeigt Schnitte entlang gepfeilten Linien in Fig. 33.

Fig. 36 ist ein Schnitt entlang der gepfeilten Linie in Fig. 34.

Fig. 37 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 38 ist ein Schnitt entlang der gepfeilten Linie in Fig. 37.

Fig. 39 zeigt eine Tafel mit einem Diagramm.

Fig. 40 zeigt eine Tafel zur Berechnung der Erfindung.

Fig. 41 zeigt ein Diagramm mit Resultaten der Erfindung.

Fig. 42 zeigt ein weiteres Diagramm mit Ergebnissen der Erfindung.

Fig. 43 zeigt ein weiteres Diagramm, das die Werte und vergleicht.

Fig. 44 zeigt ebenfalls ein Diagramm.

Fig. 45 ist ein Laenegsschnitt durch eine Erfindung Eickmanns.

Fig. 46 ist ein Querschnitt durch die Mitte der Fig. 46.

Fig. 47 ist ein Schnitt entlang der gepfeilten Linie in Fig. 46.

Fig. 48 zeigt einen Blick auf einen Teil der Fig. 46.

Fig. 49 zeigt einen Blick auf einen Teil der Fig. 48.

Fig. 50 bringt mathematische Werte der Fig. 48.

Fig. 51 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 52 ist ein Laengsschnitt durch ein weiteres Aggregat der Erfindung.

Fig. 53 ist ein Laengsschnitt durch ein Aggregat der Erfindung.

Fig. 54 ist ein Laengsschnitt durch ein anderes Aggregat der Erfindung.

Fig. 55 erklaert die Wirkungsweise eines Aggregates der Erfindung in einem Laengsschnitt durch das Aggregat zusammen mit einem Diagramm, worueber sich der Kolben des Aggregates bewegt.

Fig. 56 zeigt eine Erklaerung des Aggregates etwa der der Fig. 55 entsprechend, jedoch mit einer besseren Verteilung der Druck Kraefte auf den Kolben des Aggregates.

Fig. 57 ist ein Laengsschnitt durch ein Erfindungsaggregat.

Fig. 58 ist ein Laengsschnitt durch ein Erfindungsaggregat.

Fig. 59 ist auch ein Laengsschnitt durch ein Erfindungsaggregat.

Fig. 60 ist ein Diagramm zur Erfindung.

Fig. 61 ist ein Laengsschnitt durch einen Teil eines Aggregates.

Fig. 62 ist ein Laengsschnitt durch ein Erfindungsaggregat.

Fig. 63 ist ein Quertschnitt entlang der gepfeilten Line der Fig. 62.

Fig. 64 ist ein Laengsschnitt durch ein Erfindungsaggregat.

Fig. 65 ist ein Laengsschnitt durch ein weiteres Aggregat der Erfindung, und;

Fig. 66 ist wieder ein Laengsschnitt durch ein weiteres Aggregat nach der gegenwaertigen Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausfuehrungsbeispiele der Erfindung:

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausfuehrungsbeispiele der Erfindung noch genauer beschrieben. Dabei werden technische und mathematisch-physikalische Probleme mit behandelt. Da manche Ausfuehrungsbeispiele der Erfindung in einigen Patentanspruechen bereits genau beschrieben sind, werden solche Teile der Erfindung, die bereits in Patentanspruechen verstaendlich erfasst sind, in der Beschreibung der Figuren nicht noch einmal beschrieben.

Die Beschreibung der in den Figuren dargestellten Ausfuehrungsbeispiele der Erfindung wird mit einer Analyse der einschlaegigen Technik verbunden. Die Analyse geht von vor kurzem in der VDI Zeitschrift erschienenen Behauptung ueber Freikolben Motoren aus und untersucht die Grenzen, sowie die Vorteile von Freikolben Motoren und insbesondere von Doppelkolbenaggregaten oder Verbrennungsmotoren. Dabei werden insbesondere die Schwierigkeiten und Grenzen, aber auch die Moeglichkeiten herausgestellt, die sich aus der Analyse fuer die Technik der Erfindung ergeben. Dabei entstehen neue Erkenntnisse, die neue Aufgaben bringen, die somit Unteraufgaben zur Aufgabe der Erfindung werden.

Die Erfindung bringt dann neuartige Loesungen in Form von neuen Aggregaten nach der Erfindung, die so erhaltene Aufgaben loesen und technisch und industriell verwertbare Aggregate bieten.

Aufgrund der Analyse und der Ausfuehrungsbeispiele der Erfindung wird es moeglich, Freikolben Verbrennungsmotoren besser zu beherrschen, ihre Drehzahlen bzw. Hubzahlen pro Zeiteinheit zu steigern oder Verbrennungsmotoren leichter bei hoeherer Leistung zu gestalten, sodass sie besonders als Flugmotoren fuer durch hydraulische Fluidstroeme ueber Fluidmotoren getriebene Propeller von Fahrzeugen und Luftfahrzeugen, sowie auch generell zum Antrieb von Maschinen und Fahrzeugen verwendet werden koennen.

ANALYSE des Freikolben Motors:

Im Freikolbenmotor fliegt ein Doppelkolben in einem Zylinder unter Verbrennungsdrucken, die nacheinander an den beiden Enden des Doppelkolbens auftreten, hin und her. Diese seit etwa 1900 industriell verwendeten Freikolbenmotoren wurden meistens zur Erzeugung von Pressluft eingesetzt. Sie sind generell einfach, da sie keine Kurbelwelle oder sonstigen mechanischen Teile benoetigen. Einfach koennen sie aber nur dann sein, wenn die Technik dieser Motoren beherrscht wird. Denn, waere das nicht so, und waeren sie gleichwertig zu generellen Verbrennungsmotoren, dann braeuchte man ja keine teuren und schweren Verbrennungsmotoren mit Kurbelwellen und Pleueln zwischen Kurbelwelle und Kolben.

1960 wurden diese Freikolbenmotoren durch die Dr. Richard Breinlich und Karl Eickmann Patente zu hydrofluid foerdernden Verbrennungsmotoren umgewandelt. Siehe zum Beispiel die USA Patente 3.260.213 und 3.269.321. Fig. 1 ist eine Kopie aus einer dieser Patentschriften. Die Kolben 2 sind durch die Kolbenstange 5, 10, 39 miteinander verbunden. Je nach Zuendung und Verbrennung in einer der Zylinderkammern 6 wird der Kolben in der einen oder in der entgegengesetzten Richtung bewegt. Die Kolbenstangen 5, 10 tauchen dabei in Pump- oder Kompressoren- Zylinder 9 ein, in denen sie bei der darin reziprokierenden Bewegung Luft oder Hydrofluid foerdern oder komprimieren und foerdern. Der duennere Kolbenstangenteil 39 tritt durch die Abdichtung zwischen den Pumpzylindern 9 hindurch und erhaelt die Verbindung der Arbeitskolbenenden 2 im Verbrennungsmotorenteil 6 und 6 aufrecht. Die Kammern 7 unter den Kolben 2 dienen zur Vorverdichtung von Frischluft und deren Hereinleitung unter Druck in die Verbrennungsmotorenzylinder 6.

Seit einigen Jahren wurde in der BRD ein neuer Freikolbenmotor unter dem Namen "Stelzer Motor" bekannt, fuer die Herr Stelzer Patente angemeldet hat, die einen gesunden und erteilungsfaehigen Eindruck machen. Fig. 2 ist eine Kopie aus Stelzer Veroeffentlichung. Im Stelzer Motor ist es genial geloest, die Luft gut anzusaugen und vorzukomprimieren, um sie dann unter Vordruck in die Verbrennungskammern Zylinder hereinzudruecken. Dieser Vordichtungsteil ist zwar in den Dr. Breinlich und Karl Eickmann Patenten auch vorhanden, aber nicht in der gleichen Weise, wie Herr Stelzer sie bringt. Andererseits fehlt im Stelzer Motor bisher eine Anordnung fuer das Pumpen von Hydrofluid, die in den Breinlich-Eichmann Patenten von 1960 bereits gut und wirkungsgradhoch ausgebildet ist. Schliesslich fehlt es beim Stelzermotor an einer Zeitsteuerung fuer die Hubbewegungen, da Herr Stelzer diese generell ablehnt, weil sein Motor einfach sein soll. In den Breinlich-Eickmann Patenten von 1960 ist eine solche aber vorhanden.

In der VDI Zeitschrift und in der Zeitschrift "Der Stelzer Motor", sowie in anderen Literaturstellen wird in den achtziger Jahren berichtet, dass der Stelzer Freikolben Motor 1000 bis 30 000 Doppelhuebe pro Minute machen koenne. Dieser Bericht bedarf der Untersuchung durch die folgende Analyse.

TECHNISCHE ANALYSE:

Fig. 3 ist ein Einblick in einen Verbrennungsmotoren Zylinder, in dem ein Kolben um den Hubweg "H" beweglich ist.

Die Zylinderwand 2 bildet den Zylinderraum 1, in dem der Kolben 4 mit der dem Zylinderraum 2 zugewandten Kolbenkopfflaeche 3 mit Radius "R" hin und her bewegt, reziprokiert, werden kann. Wenn der Kolben die rechte Endlage erreicht hat, ist der Einlass und/oder Auslass 6 mit dem Zylinderraume 1verbunden. Der Kolben 4 mag mit einer Kolbenstange 7 versehen sein, die durch eine Wand 8 gehen mag. In der rechten Endlage hat die Kolbenkopfflaeche 5 die Hublage "H 1". Bei der Bewegung nach links nimmt sie die Hublage "H" ein, die bei Kompression im Allgemeinen mit "H 2" bezeichnet werden kann. Wenn die Kolbenkopfflaeche 5 am linken Ende des Hubweges gegen den Deckel stoesst, ist der maximale Hubweg "H max" erreicht.

Waehrend der Stelzer Motor eine Kolbenstange 7 zwischen den beiden Hauptkolbenteilen hat, ist im Freiflugkolben Motor eine solche Kolbenstange nicht immer erforderlich. Zwar ist sie oft auch in den seit 1900 eingesetzten Freikolbenmotoren vorhanden, aber nicht in allen Ausfuehrungsarten der Eickmannschen USA Patente, die oben genannt sind. Denn auch Fig. 4 ist eine Figur aus den genannten USA Patenten. Man sieht darin, dass ein einziger Kolben 4 im Zylinder 1 freiliegend reziprokiert. Er foerdert sogar Hydrofluid oder komprimiert Luft. Denn er bildet innerhalb des Kolbens 4 den Pumpraum 21, der gegen die Fluidfuehrung 25 abgedichtet ist. Fuehrung 25 hat einen Einlass 22 und einen Auslass 23. Der Kolben 4 liegt zwischen Fluiddrucken unterhalb und oberhalb des Kolbens 4 hin und her (reziprokiert) und pumpt dabei oder komprimiert dabei Luft oder Hydrofluid in der Innenkammer 21, die oder das er durch den Auslass 23 aus dem Motor heraus foerdert. Dieser Motor der Eickmannschen USA Patentschrift hat also nur einen Kolben, dessen Gewicht mit nur einigen hundert Gramm gering sein mag, sodass die zur Reziprokation erforderliche Beschleunigung nur eine geringe Masse zu beschleunigen hat. Daraus sieht man, dass der Kolben in Fig. 3 nicht unbedingt eine Kolbenstange 7 haben muss.

In der rechten Endlage, wenn der Kolben 4 in Fig. 3 rechts des Einlasses 6 liegt, fuellt sich der Zylinderraum 1 mit Frischluft, mit Frischgas oder mit vorkomprimierter Luft oder Gemisch. Bewegt sich dann der Kolben 4 nach links (in Fig. 3) beginnt die Kompression entlang des Hubweges "H". Fuer diese Kompression und auch fuer die spaetere Expansion (Entspannung) (Kompression = Verdichtung) gilt die adiabatische Zustandsgleichung:

mit P = Druck, V = Volumen und = adiabatischer Koeffizient.
Daraus folgt:

und:

und

da 1/V2 ⁿ nach der Potenzrechnung = V2 ^-n ist.

Der einfachen Schreiberei wegen wird " " durch "n" ersetzt und die Indizen, wie 1, 2 usw. werden nicht herunter gesetzt, sondern in gleicher Zeile getippt. Der Kolben kann nicht mit "K" bezeichnet werden, da dieser Buchstabe fuer die Kraft "K" frei bleiben sollte und er kann auch nicht mit "P" bezeichnet werden (P=piston=englisch), da "P" den Druck bezeichnen soll. In Fig. 3 ist daher das japanische Katakana Schriftzeichen "t°" benutzt. In dieser Analyse wird der Kolben im Text mit Kolben 4 benannt.

Als Exponent der adiabatischen Kompression oder Expansion wird in dieser Analyse der Einfachheit wegen generell 1,35 verwendet, obwohl bekannt ist, dass er zwischen 1,3 und 1,42 liegen kann.

Zum deutlichen Verstaendnis wird die Flaeche 5 des Kolbenkopfes, die dem Zylinderquerschnitt entspricht, mit "F" bezeichnet
und dieser Querschnitt ist:

F = R ² pi

mit "d" = Zylinderdurchmesser = 2R und pi = 3,14.

In dieser Analyse wird ein Beispiel durchgerechnet werden und fuer dieses Beispiel wird eine Kolbenquerschnittsflaeche "F" von 100 Quadratzentimetern angenommen. Der Hubweg "H max" bis die Kolbenkopfflaeche 5 an den Zylinder- Deckel 3 anstoesst, sei 10 cm., also 100 mm. Der maximale Hubinhalt des Zylinderraumes ist dann gerade 1000 CC = 1000 Kubikcentimeter. Der Zylinder Durchmesser links des Kolbens 4 ist dann (Gleichung (5) umgeformt):

Fuer den Fall, dass die Kolbenstange 7 auch nach links vom Kolben 7 her durch den Zylinderraum 1 und den Zylinder Deckel 3 erstreckt ist, wird der Querschnitt "F" wieder mit 100 Quadratcentimeter erhalten, indem man die Differenz zwischen dem Zylinder Querschnitt und dem Kolbenstangen Querschnitt wieder zu 100 Quadratcentimetern macht.

Dafuer findet man ein Beispiel in Fig. 5. Die Querschnittsflaeche "A" ist dann: F = D ² pi/4 - d ² pi/4 und

-

Nun ist es zweckdienlich, die Formel (4) so umzuformen, dass man anstelle des Volumens den Hubweg "H" benutzen kann. Der erste Eindruck koennte sein, die Formel (4) dann, wie folgt zu schreiben:

Diese Schreibweise waere aber falsch. Denn, schreibt man Formel (3) ebenfalls mit dem Zylinderdurchmesser aus, dann erhaelt man: worin man sieht, dass der Wert des Querschnitts "F" hier oberhalb und unterhalb des Bruchstriches steht. Nach Gleichung (8) fallen also die Werte d ² pi/4 fort, da sie sich gegenseitig oberhalb und unterhalb des Bruchstriches aufheben. Der in der Mathematik trainierte, haette das gleich aus der Gleichung (4) gesehen. Die Gleichung (4) richtig umgeformt, bringt also:

Darin sind "P ₁" und "H ₁ " konstante Werte, sodass man aus einer einzigen Veraenderlichen, naemlich aus dem Hubwege "H", den Druck "P 2" errechnen kann, der der Kompressionsdruck bei der jeweiligen Kolbenlage "H 2" ist.

Nach den obigen Bedingungen muss H 1 = 100 mm = 10 Zentimeter = 0,1 Meter sein fuer das Beispiel. Die Ausrechnung des Druckes "p 2" findet man in Fig. 6. Man sieht darin, dass der Druck bei hohem Kompressions Verhaeltnis "ε" = H 1/H 2 sehr hoch wird. Er ist nur soweit berechnet, dass die Kolbenspitzenflaeche noch 1 mm vom Zylinderdeckel entfernt bleibt. Aber bereits dabei ist der Druck P 2 so hoch, dass die Zylinderwaende brechen wuerden.

Er ist hier bereits 500 Kg/cm² und bei Verbrennung mit Luftverhaeltnis "λ" = 1 wuerde der Verbrennungsdruck "P 6" bereits rund 2000 Kg/cm² werden. Aber, bei 750 Bar = Kg/cm² brechen bereits Gusseiserne Waende von 15 mm Wanddicke und 80 mm Innendurchmesser in Hydraulik Anlagen. Man kann also das Verdichtungsverhaeltnis "ε" nicht beliebig hoch machen. Waehrend man in Fig. 7 den hohen Druckanstieg des Kompressionsdruckes "P 2" bei hohem Verdichtungsverhaeltnis besonders deutlich sieht, ist die Skala fuer kleinere Verdichtungsverhaeltnisse so eng, dass man die Werte mit dem Auge nicht mehr erkennt. Daher ist die Fig. 7 hinzugefuegt, die den Kompressionsdruck "P 2" bei kleineren Verdichtungsverhaeltnissen deutlicher sichtbar macht.

Um einen Ueberblick ueber die Leistung zu erhalten, der fuer die Verdichtung erforderlich ist und die spaeter bei der Entspannung erhalten wird, waere es angenehm den mittleren Druck zu kennen, der waehrend der Verdichtung oder der Entspannung wirksam ist. Dieser integral mittlere Druck der Verdichtung "c" und der Entspannung "e" ist anhand einer Formel erhaeltlich, die Eickmann in der Breinlichschen DE-OS 31 35 619 abgeleitet hat. Ihrer Wichtigkeit wegen wird sie hier wiederholt:

Anhand der Fig. 3 sieht man:

Und, da man aus der Gleichung (8) bereits weiss, dass anstelle der Volumenwerte einfach die Hubwerte verwendet werden koennen, weil der Wert "F" sich aufhebt, folgt:

Daraus erhaelt man die Arbeit "A", indem man den Mitteldruck mit Fund dem Hubwege multipliziert, also " " mit F(Δ H) multipliziert. Dann aber heben sich die Summanden (H 2-H 1) oberhalb und unterhalb des Bruchstriches auf und man erhaelt die Arbeit "A", wie folgt:

Fuer die weitere Berechnung sei an das allgemein bekannte P-V Diagramm erinnert, das unmasstaeblich in Fig. 8 gezeigt ist. Man hat den Ausgangs- Druck "P 1", der bei der Kompression entlang der Linie "Pc" bis auf den Verdichtungs Enddruck "P 2" verdichtet wird. Danach erfolgt die Verbrennung des Brennstoffes, entweder von P 2 bis P 5 oder von P bis P 6 oder von P 2 bis P 3, je nach Verbrennungsweise. Fuer uns sind hier nur die beiden Grenzfaelle der Verbrennung von P 2 bis P 6 oder bis P 3 von Interesse. Entsprechend erhaelt man folgende Arbeiten: und: oder: Da "H 4" gleich zu "H 1" ist, sieht man, dass man nur einen adiabatischen Vorgang ausrechnen braucht. Am bestem den zuerste auftretenden, also den der Kompression. Danach ergibt sich dann aus der Verbrennung, der betreffende Werte "P 6" oder "H 3". Fuer den Fall der Verbrennung bei konstantem Volumen erhaelt man dann die Expansionsarbeit einfach, indem man die Kompressionsarbeit mit dem Verhaeltnis "(P 6/P 2)" oder mit dem Verhaeltnis "P 4/P 1" multipliziert. Bei Verbrennung mit Luftverhaeltnis 1 kann man der Einfachheit halber annehmen, dass die Expansionsarbeit dann das Vierfache der Kompressionsarbeit ist.

Die obigen Gleichungen (13) bis (15) geben aber nicht die Leistung, sondern nur die Arbeit. Sie bringen also nicht Kgm/sec, sondern nur Kgm, Kgcm oder Kgmm.

Die Leistung erhaelt man daraus, indem man mit der secundlichen Hubzahl multipliziert. Es kommt also darauf an, die secundliche Hubzahl des Freikolbenmotors zu ermitteln.

Fuer einfache Kopfrechnungen merke man sich, dass bei Luftverhaeltnis 1 die Expansion etwa das Vierfache der Kompression ist, also die Abgabearbeit oder Abgabeleistung des Motors etwa (4 - 1) × 1 = etwa das Dreifache der Kompressionsarbeit oder der Kompressions Leistung ist.

Zur Ermittlung der Hubzahl des Freikolbenmotors erinnere man sich an die Gleichungen: und: Und an Newtons Kraftgesetz: mit:

Die Beschleunigung des Kolbens 4 des Freikolbenmotors erhaelt man dann aus dem Newtonschen Kraftgesetz (18)
zu:

Die Gleichung (17) laesst sich umformen zu: wobei man den "b" Wert aus Gleichung (19) einsetzen kann und dann erhaelt: worin fuer die Kraft "K" der Wert F × P, also Querschnittsflaeche F = d ² pi/4 mal wirksamer Druck "P" einzusetzen ist. Also, erhaelt man die Grundgleichung fuer die Hubzahl des Freikolbenmotors, wie folgt: oder: woraus man die sekundliche Hubzahl erhaelt, indem man 1 durch "t" teilt. Also die Einzelhubzahl EH per Sekunden wird:

Fuer H ist bei der aktuellen Berechnung der Hubweg, also H 1 minus H 2, also: (H 1 - H 2) einzusetzen, sodass aus Gleichung (23) folgt:

mit der Konstanten B;

Die Konstante K aus Gleichung (26) laesst sich noch umformen, wie:

und die sekundliche Hubzahl wuerde nach (25) in (24) eingesetzt:

oder:

Waehrend man jetzt eine wunderschoene Gleichung (29) fuer die Berechnung der Hubzahl des Freikolbenmotors hat, kann man damit, wie sich bald zeigen wird, jedoch noch nicht viel anfangen. Das sei anhand des eingangs erwaehnten Stelzer Motors erlaeutert. In der eingangs erwaehnten Literatur wird angegeben, dass der Stelzer Motor 1000 bis 30 000 Doppelhuebe pro Minute machen soll und dass das Kompressionsverhaeltnis bis zu ε = 40 gesteigert werden solle. Zugunsten einer hohen Hubzahl des Stelzer Motors und damit zu Gunsten einer hohen Leistung des Stelzer Motors soll im Folgendem das Kompressions- Verhaeltnis ε = 40, also das hoechste, das fuer den Stelzer Motor angegeben wird, durchgerechnet werden.

Man ist zunaechst, solange man noch nicht genau hinsieht, in der Versuchung, in Gleichung (29) den Verbrennungshoechst druck P 6 einzusetzen. Luftverhaeltnis etwa 1 angenommen. Das Kompressionsverhaeltnis 40 gibt den Hub "H 2" mit: H 1/ε = 100 mm/40 = 2,5 mm. Also: H 2 = 2,5 mm,da H 1 = 100 mm ist. Der Kompressionsdruck folgt aus Gleichung (9) mit n = 1,35, wie folgt:

P ₂ = P ₁·H ₁ ·H ₂ ^- =1×100 ×2,5 = 1×501×0,29026 = 145,42 Bar = Kg/cm² = 145200 KG/m²

Die Konstante "B" nach (27) ausgerechnet, bringt: B = 200,04 (mit "d" in meter.) (26) Die Masse des Kolbens wird beim Stelzer Motor beispielsweise mit 5 Kg Gewicht angegeben, woraus folgt: m ≈ 0,5 Kg s/m². Der Hubweg ist 100 - 2,5 = 97,5 mm. Gleichung (29) gibt dann folgende secundliche Hubzahl EH/sekunden:

EH/s = [200,04×0,5×0,0975×1454200^-1]^-0,5 = [200,04×0,5× 0,0975×6,877^-7]^-0,5 = [6,6996^-6]^-0,5 = 386 EH/s.

Diese Einhubzahl pro Sekunde gibt mit 30 multipliziert eine Doppelhubzahl von 386 × 30 = 11 588 DH/min.

Berechnet war bisher aber nur die Kompression. Beim Luftverhaeltnis 1 waere der Brennraumdruck P 6 dann etwa das Vierfache des Kompressions- Enddruckes P 2, also 145,42 Bar mal 4 = 581,68 Bar = 5816800 Kg/m². Setzt man diesen Wert in (29) ein, erhaelt man:

EH/s = [200,04×0,5×0,0975×5816800^-1]^-0,5 = 772 EH/s = 23169DH/min.

Man bekommt dabei den Eindruck, dass der Motor tatsaechlich 30 000 Doppel- Huebe pro Minute machen koennte. Uebrigens haette die letzte Rechnung einfacher durchgefuehrt sein koennen, da der Druck unter dem Bruch in der Wurzel steht, der Druck das Vierfache war und die Wurzel aus 4 = 2 ist. Man haette also die zuerst erhaltene Hubzahl lediglich mit 2 multiplizieren brauchen, um das zweite Ergebnis zu erhalten.

Im Motor hat man aber Kompression und Expansion, sodass die Expansion vermindert um die Kompression zu verwenden ist. Man hat im Beispiel dann fuer den Motor das Fache = das 1,73 Fache der Huebe, die man aus der Berechnung der Kompression erhaelt. Der Motor wuerde also, wenn die obigen Annahme stimmen wuerden 11 588×1,73 = 20047 Doppelhuebe pro Minute machen.

Bisher ist aber nur sehr grob hingesehen worden. Bei einem etwas genauerem Hinblick sieht man, dass der Brenn-Enddruck von 581,68 Bar nur in dem kurzem Augenblicke wirkt, da der Kolben in der Lage H 2 = 2,5 mm liegt. Hat er den Hubweg bis zu H 1 = 100 mm gemacht, dann ist dort der Druck nur noch P 4 = 4 Bar. Man sieht also, dass der mittlere wirkende Druck nirgendwo zwischen dem Drucke P 6 und P 4 liegen muss. Nimmt man bei immer noch grobem, aber schon etwas genauerem Hinsehen an, dass dieser Druck der des arithmetischen Mittels zwischen P 6 und P 4, also Pm = (P 6 + P 4)/2 sei, so waere dieser rund582 + 4 = 586 /2 = 293 Bar. Die Ausrechnung nach Gleichung (29) gaebe dann:

EH/s = [200,04×0,5×0,0975×2930000^-1]^-0,5 = [3,328^-6] ^-5 = 548 EH/s = 16 444 DH/min

mal 0,866 (mit √3/4 = 0,866) = 14 240 Doppelhuebe pro Minute.

Die maximale Hubzahl ist also, obwohl nur eine Kleinigkeit naeher hingesehen wurde, bereits bedeutend geringer geworden.

Sieht man aber das P-V Diagramm der Fig. 8 an, dann findet man, dass die Drucke bei der Kompression und Expansion nicht nach geraden Linien, sondern in Kurven verlaufen. Daher liegt die Vermutung nahe, noch etwas naeher hinzusehen und anzunehmen, dass die maximale Hubzahl vielleicht daraus zu ermitteln sei, dass man den integralen Mitteldruck nach der Formel aus der Breinlich-Eickmann-schen DE-OS nimmt. Sie ist in dieser Analyse durch Gleichung (11) gegeben. Die Werte des Beispiels darin eingesetzt, findet man:

= @W: 10000 KG/m × 0,1 :0,0975 @W:1:-6,35 [8,1418-2,2387] = 77269 KG/M² = 7,73 KG/cm² = 7,73 Bar.

und die Einhubzahl pro Sekunden wird:

EH/s = [200,04 · 0,5 · 0,0975 · 77269^-1]^-0,5 = [1,26^-4]^-0,5 = 89 EH/s = 2670 DH/min

die fuer den Motor mit Kompression und Expansion wieder mit 1,73 zu multiplizieren sind. Man erhaelt dann 2670 × 1,73 = 4619 Doppelhuebe pro Minute.

Die Hubzahl ist also bereits sehr viel geringer geworden, obwohl zwar jedesmal etwas genauer, aber immer noch nicht genau genug hingesehen wurde.

Es ist naemlich so, dass die Gleichung (20) nur fuer eine konstante Beschleunigung ueber den ganzen Weg gilt. Im Freiflugkolbenmotor ist es aber so, dass sich die Beschleunigung dauernd aendert und zwar dauernd sehr betraechtlich aendert, weil sich ja der Druck ueber dem Wege sehr betraechtlich aendert. Es ist also eine andere Berechnungsmethode anzuwenden. Zwar sucht der Verfasser schon seit einem Jahre nach einer eleganten Formel, doch ist diese bisher noch nicht gefunden worden.

Die zur Zeit zur Verfuegung stehende genaueste Moeglichkeit der Berechnung ist daher, die Drucke, Zeiten, Geschwindigkeiten, kinetische Energien usw. in kleinen Intervallen des Hubweges zu berechnen. Dabei setzt man, um die bisher genaueste Berechnungsmoeglichkeit zu erhalten, fuer jedes Intervall immer den betreffenden Mitteldruck nach Gleichung (11) ein.

Zur praktischen Durchfuehrung dieses Beispiels bei dieser Berechnungs- Methode wird ein Berechnungsformular aufgestellt und in Fig. 9 gezeigt. Die Fig. 10 zeigt dann die Ausrechnung des Beispiels im Formular der Fig. 9.

Fuer die Berechnung der betreffenden Ausfuehrung, die man in Arbeit hat, mag man das Formular der Fig. 9 pausen und dann darin rechnen. Wie sich bald zeigen wird, gibt es aber einen schnelleren Weg, die Daten anderer Abmessungen zu erhalten.

Die Betrachtung der Ausrechnung in Fig. 10 gibt die Ueberraschung, dass von den fast 30 000 Doppelhueben beim erstem grobem Berechnungs- Versuch nicht mehr viel uebrig gebliegen ist. Die Ausrechnung nach Fig. 10 zeigt, dass der Motor beim Verdichtungsverhaeltnis ε = 40 tatsaechlich nur noch 929 Doppelhuebe pro Minute machen kann. Dabei ist aber angenommen, dass er keinerlei Reibung haette und alles perfekt und ohne irgendwelche Verluste ablaeuft. Der Motor haette dabei auch keine Arbeit geleistet, sondern lediglich die Kolbenmasse im Zylinder hin und her geworfen (reziprokiert). Das ist allerdings eine erhebliche Ueberraschung im Vergleich zu den Behauptungen in der VDI Zeitschrift, dass der Motor oder einer der Motoren 1000 bis 30 000 Doppel Huebe pro Minute laufen koenne. Denn die Berechnung bringt, dass er nicht einmal die 1000 Doppelhuebe bei der Masse und Hublaenge bringt.

Auffallend ist auch noch, dass die Hubzahl sich aendert wenn man nicht auf das Verdichtungsverhaeltnis ε = 40 geht, sondern zum Beispiel nur auf Verdichtungsverhaeltnis 4, die Hubzahl eine andere wird.

Von Beachtung ist weiterhin, dass die Spalte 37 die kinetische Energie zeigt, die der Kolben erhaelt. Nach einem Teil der Hubstrecke hat der Kolben bereits die Haelfte der kinetischen Energie erreicht und kann diese ausgenutzt werden, um irgendwo Arbeit aus dem Motor abzugeben.

Beachtenswert ist auch, dass der Motor nicht bei der groessten Hubzahl, die kurzem Hubweg, Verdichtungsverhaeltnis, entspricht, die groesste Leistung abgeben koennte, sondern beim groesstem Verdichtungsverhaeltnis trotz der dann geringeren Hubzahl. In Spalte 42 der Fig. 10 ist aus der kinetischen Energie, die der Kolben hat, die moegliche theoretische Leistung in PS berechnet und erreicht bei Verdichtungsverhaeltnis 40 etwa 19 PS, waehrend sie bei Verdichtungsverhaeltnis 4 nur etwa 1,6 PS ist.

Leider ist diese ganze Leistung zur Beschleunigung und Verzoegerung der Bewegung des Kolbens von 5 Kg. Gewicht verbraucht. Der Motor gibt also keine Leistung nach aussen ab, obwohl ueberall verlustlose Vorgaenge berechnet worden sind. Wenn der Motor Leistung abgeben soll, muss er mit geringerer Hubzahl laufen, damit ihm die Leistungsdifferenz zwischen der maximalen und der aktuellen Hubzahl abgenommen werden kann. Davon sind dann aber die praktischen Verluste noch abzuziehen.

Fuer die weitere Auswertung der Analyse wird die Formel (29) noch einmal zur Hand genommen. Sie lautete:

und wird jetzt in anderer Form geschrieben, naemlich:

was man auch, wie folgt schreiben kann (Potenzrechnung):

oder:

Man erkennt unmittelbar, dass die Hubzahl umsogroesser wird, je kleiner die Werte werden, die unter den Bruchstrichen stehen.

Daraus erhaelt man folgende Lehren:

1.) Die Hubzahl vergroessert sich mit der Wurzel aus der Abnahme der Masse.
2.) Die Hubzahl verkleinert sich mit der Wurzel aus der Zunahme der Masse.
3.) Die Hubzahl nimmt zu mit der Wurzel aus der Zunahme des mittl. Druckes.
4.) Die Hubzahl nimmt ab mit der Wurzel aus der Abnahme des mittl. Druckes.
5.) Die Hubzahl nimmt zu mit der Wurzel aus der Verkuerzung des Hubwegs.
6.) Die Hubzahl nimmt ab mit der Wurzel aus der Verlaengerung des Hubwegs.

(Die Regeln 5 und 6 gehen aber in der Praxis kaum, weil sich mit Veraenderung des Hubwegs auch die Druckverhaeltnisse aendern. Man muss also pruefen, ob bei Hubwegveraenderung der mittlere Druck gleich bleibt, bevor man die Lehren 5 und 6 anwenden kann.)

Mit den so erhaltenen Lehren kann man den berechneten Motor mit 1000 CC und Verdichtungsverhaeltnis ε = 40, zum Beispiel, wie folgt verbessern:

a) Verringerung der Kolbenmasse:

Verringert man die Kolbenmasseauf ein Neuntel, also so, dass der Kolben nicht mehr 5 Kg wiegt, sondern nur noch 5/9 = 0,555 Kg wiegt, dann verdreifacht sich die Hubzahl, da ja die Wurzel aus 9 = 3 ist. Man erhielte also statt 929 Doppelhueben 2787 Doppelhuebe pro Minute.

b) Erhoehung des mittleren Druckes:

Verfierfacht man den mittleren Druck, dann verdoppelt sich die Hubzahl, da ja die Wurzel aus 4 = 2 ist und die Hubzahl nach der Lehre 3 mit der Wurzel aus der Vergroesserung des Druckers zunimmt. Man erhielte also statt 929 Doppelhueben jetzt 1858 Doppelhuebe.

c) Erhoehung des Druckes und Verringerung der Kolbenmasse:

Wendet man beide Verbesserungen a und b gemeinsam an, dann hat man aus der Massenverringerung die Verdreifachung der Hubzahl und aus der Druckverfierfachung die Verzweifachung der Hubzahl, also zusammen eine Verdreifachung mal Verzweifachung = eine Verse 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002003519140 00004 99880chsfachung der Hubzahl. Statt 929 Doppelhueben hat man dann 5574 Doppelhuebe pro Minute.

Wie lassen sich diese Verbesserungen verwirklichen?

1.) Die Masse wird verringert, indem man vom Stelzer Motor auf den Eickmann Motor z. B. nach Patentanmeldung P 32 47 181 uebergeht. Denn dabei faellt der schwere Mittelteil des Kolbens des Stelzer Motors fort. Der Zylinder wird nicht durch den Mittelteil des Stelzer Motors, sondern durch Turbocharger von aussen gefuellt.

2.) Der Druck wird erhoeht durch Fuellung des leeren Zylinders unter Ladedruck. Das kann mittels Stelzer Motor oder beim Eickmann Motor mittels Erhoehung des Druckes des Turboladers erfolgen.

Verdoppelt man den Ladedruck von P 1 = 1 Bar auf 2 Bar, dann werden die Kompressionsdrucke verdoppelt und die Expansionsdrucke auch verdoppelt. Da der Expansionsdruck das Vierfache des Kompressionsdruckes (bei Luftverhaeltnis = 1) ist, hat man den achtfachen Expansionsdruck, der um das zweifache des Kompressionsdruckes zu verringern ist, also den sechsfachen Arbeitsdruck im Motor. Die Hubzahlsteigerung ist die Wurzel aus dem sechsfachem, also Wurzel aus 6 = 2,449, sodass man die 2,449 fache Hubzahl erhaelt, wenn man den Ladedruck verdoppelt. Entsprechend erhaelt man bei Verdreifachung des Ladedruckes eine Verneunfachung des Motordruckes und mit der Wurzel folglich eine Verdreifachung der Hubzahl. Bei Vierfachem Ladedruck P 1 = 4 hat man eine Verzwoelffachung des Motordruckes und mit der Wurzel aus 12 = 3,46 eine Vergroesserung der Hubzahl um das 3,46 fache.

Die Vergroesserung der Hubzahl mit Steigerung des Ladedruckes ist in der Diagramm-Fig. 44 gezeigt.

Was ist der wirksame mittlere Druck ?

Fuer den wirksamen mittleren Druck "p", der in Gleichung (29) oder (30) einzusetzen ist, ist bisher leider keine Formel gefunden worden, da Druckaenderung bei Aenderung des Hubweges mit der Zeit zusammenwirken. Der mittlere Druck war im Berechnungsformular der Fig. 9 und 10 aus dem jeweiligem integralem Mitteldruck des betreffenden Intervalles genommen worden. Wuerde man die Formel fuer diesen Druck bereits fuer die Arbeit zwischen H 1 und H 2 kennen, dann koennte man ueber diesen Druck integrieren und durch den Hubweg teilen, um den mittleren Druck daraus zu erhalten.

Da dafuer die analytische Formel noch unbekannt ist und bisher nicht mit Nachweisbarkeit der Richtigkeit gefunden wurden, muss man sich mit einer graphischen Loesung helfen.

Bevor diese graphische Loesung versucht wird, werden im Folgendem jedoch diejenigen Formeln festgehalten, die bei der Analyse entwickelt wurden. Leider geben sie keine direkte Moeglichkeit, den benoetigten mittleren Wirkdruck zu ermitteln.

(Als vorlaeufige Auswertung der Ergebnisse des Formulars der Fig. 10 sind die vermuteten PS fuer einige Hubwegverhaeltnisse in Fig. 19 graphisch aufgetragen.)

Integraler Mittelwert bei Kompression und Expansion aus Volumen: Integraler Mitteldruck bei Kompression oder Expansion aus Hubweg: Integraler Mitteldruck bei H 2 minus Intervall Δ H fuer Compr. und Exp.: Integraler Mittelwert des Hubverhaeltnisses ε: Differential des Druckes P 2 nach dem Hubweg: Integrales Mittel der Ableitung des Druckes P 2 nach dem Hubweg: Berechnung der Zeit, wenn ein konstanter Mittelwert bekannt ↖∻≉≩≉⊏ ⇆≃℘ ‴ ℘ ≡ ≡℩⊹ ⇆ ≃℘⊹ ≡⊹ ≡⊹ ∲ ‴ ℩⌀‴ ⊂↛ ⇆ ℩⌀‴ ≃℘ ‴∳≉≩≉≮≸≎∪≎≰ ≁≉≩ ≉≴∉↕ ↖≉≎≎ ≁≴≉ ∳≉≩≉≮≸≎∪≎≰ ∻∪⊈ ≡ ∲‴ ⇆≡ ∲‴ ∳ ‴ ⇆∳ ‴ ≇≱≉≰≄≴≮≸ ↖ ≩≉⊏ ⇆≃℘ ‴ ℘ ≡ ≡℩⊹ ⇆ ≃℘⊹ ≡⊹ ≡⊹ ∲ ‴ ℩⌀‴ ⊂↛ ⇆ ℩⌀‴ ℘ ≡ ≡℩⊹ ⇆ ≃℘⊹ ≡⊹ ≡⊹ ∲ ‴ ℩⌀‴ ⊂↛ ⇆ ℩⌀‴ ∲ ‴℩≴≉ ⌀≱≩≇≉≄≎ ∻∪≢ ≁≴≉⊈≉≎ ≁≩≉≴ ≉≴∉≉≎ ⊈≱≄≄≉≎ ≁∻↛∪ ≁≴≉≎≉≎↕ ≁∻⊈ ⊰≉≩≉≴∉⊈ ⊂≉≩⊈∪≮≸∉≉ ≢≉⊈∉ ↛∪ ≸∻≄∉≉≎↕ ↛∪≩ ↖≉≴∉≉≩≉≎ ∲≎≩≉≰∪≎≰ ∪≎≁ ≎∉≉≩⊈∪≮≸∪≎≰↕ ↖≴≉ ∻∪≮≸ ↛∪≩ ≉⊂≉≎∉∪≉≄≄≉≎ ∳≉≎∪∉↛∪≎≰ ↛∪ ≁≴≉≎≉≎↕ ≁≱≮≸ ≯∻≎≎ ≎≱≮≸ ≯≉≴≎≉ ―∻≩∻≎∉≴≉ ≢∪≉≩ ≁≴≉ ≴≮≸∉≴≰≯≉≴∉ ∻≄≄≉≩ ≸≴≉≩ ∻∪≢≰≉≢∪≉≸≩∉≉≎ ⌀≱≩≇≉≄≎ ∪≉⊰≉≩≎≱≇≇≉≎ ↖≉≩≁≉≎ ℩ ∲ ∳⊹ ‴ ≃℘ ‴ ≉≇≱⊏ ⇆≃℘ ‴ ℘ ≡ ≡℩⊹ ⇆ ≃℘⊹ ≡⊹ ≡⊹ ∲ ‴ ℩⌀‴ ⊂↛ ⇆ ℩⌀‴ ≃℘ ‴ ≴∉∉≉≄≁≩∪≮≯ ℩⌀‴ ≄∪↕ ↕↕ ↕ ↕ ⊲ ⊲≯⊲ ⊲≺⊲ ℩⊲≯⊲∉⊲ ≄∪ ⇆ ℩⌀‴ ∻∪⊈ ≁≉≩ ℩≴≢≢≉≩≉≎↛ ≡ ∲‴ ⇆≡ ∲‴ ∳ ‴ ⇆∳ ‴ ≇≴≎∪⊈ ≡ ∲‴ΔH: Berechnung der Zeit, wenn P 2 konstant ueber Hubweg waere: Zeitberechnung, wenn konstant ueber den Hubweg waere: Zeitberechnung, wenn konstant ueber den Hubweg waere:

Da immer noch keine analytische Methode gefunden ist, den wirklich ueber die ganze Zeit des ganzen Hubweges wirkenden mittleren Druckes zu berechnen, soll zunaechst einmal festgestellt werden, wie hoch dieser Druck beim Hubverhaeltnis ε = 40 ist. Man erhaelt ihn, indem man die Formel aus Spalte 34 des Formulars der Fig. 10 umwandelt und nach aufloest. Die Berechnung bringt:

Dieses Ergebnis eines Wirkdruckes von nur 0,313138 Bar ist allerdings eine ziemliche Ueberraschung. Denn beim Expansionshubbeginne H 2 war der Druck, der wirkte, ausserordentlich hoch. Die bisherigen Mitteldrucke lagen immerhin zwischen einer und zehn Atmosphaeren. Jetzt kommt ploetzlich ein Druck heraus, der rund zwanzig mal geringer ist, als der mittlere integrale Druck des Kompressions Hubweges.

Demnach wirken die hohen Drucke nur so sehr kurze Zeiten, dass sie sich ueber den ganzen Hubweg gesehen, nur sehr wenig auswirken. Weil ein so ueberraschendes Ergebnis herausgekommen ist, soll die Sache generell etwas naeher untersucht werden.

Die Gleichung zur Berechnung der Zeit lautete:

Diese laesst sich, wie folgt umformen:

Es scheint nun so zu sein, dass man den gesuchten mittleren Wirkdruck derart finden koennte, dass man die Summierung der Zeit der Intervalle verwenden kann, um fuer einen gewuenschten Hubweg, Kompressionsverhaeltnis, den Wirkdruck erhaelt und diesen Druck in einem fuer alle Faelle generell gueltigem graphischem Diagramm zeigen kann. Dann waere es moeglich, in der Zukunft einfach aus der Kurve des Wertes alle Hubzahlen, Zeiten undsoweiter durch Verwendung der bereits erhaltenen Formeln zu berechnen, indem man einfach statt der bisher untersuchten Drucke den Druck aus dem betreffendem Diagramm nimmt.

Die obige Formel (45) fuer den Druck muesste dafuer so geschrieben werden, dass nicht das Quadrat der Zeit, sondern das Quadrat der Summierung der Zeit erscheint, also, wie folgt:

Die Ausrechnung im Formular bringt: und ist zusammen mit dem Diagramm in Fig. 39 dargestellt.
Vorlaeufige Kontrolle:

Das Ergebnis muesste auch heraus kommen, wenn man die Formel (29) verwendet.

Da das Formular der Fig. 10 jedoch fuer diesen Fall eine Doppelhubzahl von 929 DH/min fuer den ganzen Motor bringt, stimmen die Ergebnisse noch nicht ueberein und muss damit gerechnet werden, dass in den Ueberlegungen bisher noch ein Fehler bleibt. Entsprechend ist der Wert vorlaeufig noch mit Vorsicht zu behandeln.

Vergleich mit anderen Motoren:

Wenn man diese geringe Hubzahl bei Leerlauf als hoechste Hubzahl des Freiflugkolbenmotors des Beispiels sieht, wundert man sich, wieso es dann moeglich war, dass der von Eickmann gebaute Flugmotor mit 811 CC in zusammen vier Zylindern 1978 ueber 10 000 Upm laufen und ueber 120 PS abgeben konnte.

Die Nachpruefung bringt, dass die Kolben des Flugmotors 63 mm Hub machten und Pleuel und Kolben pro Satz zusammen etwa 500 Gramm wogen, also eine Masse von rund 0,05 hatten. ε war ≈ 9.

Es waren also lediglich 0,05 Massenkilogramm zu beschleunigen. Setzt man diese Werte ein, erhaelt man in obiger Formel:
6,1² pi = 116,89 und 8/116,89 = 0,068 = B. B=0,068 m=0,05

Delta H = 6,3 cm. Bei Kompressionsverhaeltnis ε≈9 findet man in Fig. 19 ein von etwa 0,3210 Kg/cm². (×3=0,963 fuer den ganzen Motor.)

Die Ausrechnung gibt dann: = 0,0149 Sekunden und 1/0,0149 = 67,05 EH/s = 4023 Einweghuebe pro Minute oder 2011 Doppelhuebe/min = 2011 Upm. Der Flugmotor haette also nur 2011 Umdrehungen pro Minute laufen und dabei keine Leistung abgeben duerfen, wenn die Freikolbenmotoren Grundlagen gelten wuerden. Fuer den Flugmotor gelten sie aber nicht unbegrenzt, weil der eine Kurbelwelle hatte, die 9,5 Kilogramm wog. Davon sind circa 6 Kg am halben Radius des Hubweges vorhanden. Bei vier Kolben hat man also pro Kolben und Kolbenstange eine rotierende Masse von 6/4 = 1,5 Kilogramm Gewicht = circa 0,15 Massenkilogramm Masse. Diese macht aber bei der Kurbelwelle nicht nur den zweifachen Hubweg pro Umdrehung, sondern den Weg H mal pi. Also 63 cm mal 3,14 = 19,8 Zentimeter. 19,8/(2×6,3) = 1,57 gibt eine 1,57 fache hoehere Geschwindigkeit der Kurbelwellen masse als die Masse des Kolbens mit Pleul war. Die mitreissende kinetische Energie der umlaufenden spezifischen Kurbelwellenmasse war also

als die mittlere fuer die Beschleunigung des Kolbens und des Pleuels benoetigte kinetische Energie.

Man sieht, dass die kinetische Energie der Kurbelwellenmasse so viel groesser war, als die zur Kolbenbeschleunigung erforderliche kinetische Energie, dass die Kurbelwellenmasse die Kolben und Pleuel mitriss. Daher konnte der 1978iger Flugmotor hohe Drehzahlen fahren, die ein vielfaches derer war, die ein Freiflugkolben Motor gemacht haette.

Bei der dann hoeheren Drehzahl nehmen zwar auch die kinetischen Energien zu, die zur Beschleunigung der Kolben und Pleuel gebraucht werden, doch nimmt die kinetische Energie der Kurbelwellenmasse nach diesem Beispiel dabei immer um das etwa 7/2fache dessen zu, was die Beschleunigungs Erhoehung der Kolben und Pleuel Beschleunigung erfordert.

Man erhaelt jetzt eine bedeutende LEHRE:

Waehrend der Freikolbenmotor ohne Kurbelwelle den Kolben zu jedem einzelnem Hube voll beschleunigen muss, braucht der Brenndruck die Kolben des Kurbelwellenmotors nicht beschleunigen, wenn der Motor einmal laeuft, weil die kinetische Energie der umlaufenden Kurbelwellenmasse die Beschleunigung der Kolben und Pleuel aus ihrer eigenen vorhandenen kinetischen Energie zur Verfuegung stellt.

Der Freikolbenmotor hat also den grossen Nachteil, dass er keine kinetische Energie aus der Kurbelwelle entnehmen kann und folglich keine hohen Hubzahlen erreichen kann, wenn die Masse seines Kolbens hoch ist.

Andererseits ist aber auch der Motor mit Kurbelwelle bezueglich der Beschleunigung der Kolben und Pleuel- Massen nicht verlustlos.

Der Motor mit Kurbel ermoeglicht also hohere Drehzahlen, als der hochmassige Freikolbenmotor an Hubzahl erreicht.

Die Vorteile der Massen der Kurbelwelle erwecken zunaechst den Eindruck, dass sich das positiv beim Wankelmotor auswirken muesste. Bezueglich der Drehzahl tut es das auch, aber auch der Rotor des Wankelmotors macht eine Kreisbewegung mit dem Radius der Exzentrizitaet "e", wie die Kurbelwelle. Daher muss auch der Rotor des Wankelmotors pro Umdrehung 4 mal der Exzentrizitaet "E" nach oben und unten und viermal der Exzentrizitaet nach rechts und links beschleunigt werden.

Der einzige Motor, der keine Beschleunigung der kreisenden Teile hat, ist der Eickmann Motor der anfangs sechziger Jahre mit seinen verschiedenen Ausfuehrungsarten, fuer den ueber hundert Patente in der Welt, vor allem in streng pruefenden Staaten erteilt wurden. Der Gehaeusring laeuft kontinuierlich immer um die gleiche Achse um und so der Rotor. Also sind bei diesem Motor mit Ausnahme der in den Endwaenden des Rotors gefuehrten Fluegel von geringer Masse keine Beschleunigungen notwendig, wenn der Motor mit konstanter Drehzahl laeuft.

Da damals jedoch noch nicht in der Presse behauptet wurde, dass Freikolbenmotoren mit 5 Kg Kolbengewicht an die 30 000 Huebe pro Minute machen koennten, sind diese Vorteile des Eickmann Motors in den anfang sechziger Jahren niemals voll untersucht oder erkannt worden. Die grosse Errungenschaft der Eickmann-schen Rotations-Motoren war, dass die Lagerung der Fluegel in den Schlitzen der Rotorendwaende diese Motoren dicht und auch gasdicht fuer hohe Drucke machten neben den neuartigen und bedeutenden Verbrennungsprozessen, die eine Anzahl der Eickmann Patente auch lehrten. Die Welt war damals im Fieber "des Motors des Jahrhunderts", des Wankelmotors, und verschloss die Augen vor dem aus Japan kommendem Eickmann Motor. So blieb der Vorteil der Verringerung der Massenbeschleunigungen bei diesem damaligem Eickmann Motor unerkannt, wie auch der ganze Motor mit Ausnahme der Erteilung der Patente in der Industrie und in der Oeffentlichkeit totgeschwiegen blieb. Es erschien kein einziger Pressebericht in deutscher Sprache.

Folgen aus der Analyse fuer den Bau vorteilhafter Motoren:

Bei der Untersuchung in der Analyse und insbesondere im Formular der Fig. 10 ist diejenige Energie zur Beschleunigung genommen worden, die der Kompressionsarbeit entspricht. Diese ist bei Luftverhaeltnis 1 etwa ein Virtel der Leistung bei der Expansion. Laesst man den Freikolbenmotor mit der so erreichbaren hoechsten Hubzahl laufen, dann verliert man bereits ein Viertel des Heizwertes des Brennstoffs alleine fuer die Beschleunigung des Kolbens. Fuer die Kompression, die dann ja noch nicht geschehen ist, muesste noch einmal die gleiche Energie Menge verbraucht werden. Das zeigt, dass die Haelfte der Abgabeleistung aus dem Heizwert fuer Kompression und Beschleunigung des Kolbens verbraucht wuerde.

Diese schwerwiegende Feststellung, die stark gegen die Chancen des Freikolbenmotors zu sprechen scheint, soll noch etwas genauer untersucht werden. Das heisst, es soll eine Ueberpruefung des behaupteten mit anderen Mitteln erfolgen.

Dafuer findet man im Formular der Fig. 10 die Spalte 42. In ihr erhaelt man die PS, die sich aus der kinetischen Energie ergeben, die der Kolben durch seine Massenbeschleunigung erhalten hat.

Da bei der Berechnung die ganze Kompressionsarbeit herangezogen wurden, um den Kolben auf seine Maximalhubzahl zu beschleunigen, muesste die Kompressionsarbeit der kinetischen Energie des Kolbens und folglich der Leistung, zum Beispiel den PS des Kolbens aus der Beschleunigung gleich sein. Errechnet ist im Formular der Fig. 9, 10 die Endenergie an kinetischer Energie, die der Kolben bei der Beschleunigung erhalten hat. (Da die kinetische Energie des Kolbens bei Beginn der Beschleunigung null war, hat er im Mittel ueber die betreffende Zeit nur die Haelfte der kinetischen Endenergie benutzt. Folglich ist in Spalte 42 nicht durch 75, sondern durch 2 × 75 zu teilen, um aus den Kgm/s die PS zu erhalten. Spaeter in Spalte beruecksichtigt.)

Andererseits weiss man bereits aus diesem Bericht, dass man die Arbeit bei der Kompression aus der Gleichung (13) erhalten kann. An dieser Gleichung ist die Beschleunigung nicht beteiligt, denn sie ergibt sich ausschliesslich aus der Thermodynamik. Waere nun die Leistung, naemlich die Arbeit aus Gleichung (13) in der betreffenden Zeit in Leistung umgerechnet, gleich mit dem Leistungsinhalt der kinetischen Energie des beschleunigten Kolbens in Spalte 42 des Formulars der Fig. 9, 10, dann waere das ein Indiz oder ein Beweis dafuer, dass die bisherigen Betrachtungen ueber die Beschleunigung des Freikolbens des Freikolbenmotors richtig sein koennten oder richtig sind.

Im durchgerechnetem Beispiel erhaelt man bei Verdichtungsverhaeltnis ε = 40 in Formel (13):

Im Vergleich dazu zeigt die Spalte 42 des Formulars den kinetischen Energie-Inhalt von 54,56 Kgm. Die beiden Ergebnisse gleichen sich zwar nicht voellig, sind aber annaehernd gleich. Beruecksichtigt man, dass diese Analyse in Eile erstellt wurde, sodass Fehler bei der Durchfuehrung vorliegen moegen, kann man den Eindruck gewinnen, dass die Ergebnisse gleich sein und folglich die Grundgedanken der Berechnungsweise und deren Folgen daraus richtig sein koennten.

Vergleichende Betrachtung zur Energie-Bilanz:

Die Fig. 12 ist eine 1:1 Zeichnung des Kolbens mit der Pleuelstange des 1978 iger Eickmann-schen Flugmotors. Der Kolben wiegt 170 Gramm. Das Pleuel zusammen mit dem Kolben wiegt 595 Gram = etwa 0,06 Massenkilogramm. Der Hubweg iat 63 mm. Das Kompressionsveerhaeltnis ist ε = 9. Beim Kompressionsverhaeltnis 9 ist die Hublage H 2 etwa 11 Prozent der Hublage H 1. Die Hublage H 1 ist dann 6,3 cm Hubweg plus 11 Prozent aus 6,3 = 0,693 gibt 6,3 plus 0,693 = 6,993 cm. Die Hublage H 2 waere dann entsprechend etwa 0,693. Das bringt nach Gleichung (11) einen integralen Mitteldruck Kp der Kompression von 3,95 Bar. Die Kolbenquerschnittsflaeche ist 29,22 cm²; die im Mittel ueber den Hubweg der Kompression wirkende Kraft also Kp × F = 3,95 × 29,22 = 115,42 Kg; was die Kompressionsarbeit von dieser Kraft mal dem Hubweg 6,3 cm = 115,42 Kg mal 6,3 cm = 727,14 Kgcm = 7,27 Kgm bringt. Die Anordnung in Fig. 12 zeigt Pleuel und Kolben des 1975iger Honda CB 750 Motors.

Fig. 13 zeigt das Prinzip des Kurbelmechanismus mit darin den Formeln fuer den Kolbenhub, die Kolbengeschwindigkeit und die Kolbenbeschleunigung. Darin sind die beiden letzteren Formeln vereinfacht, weil die letzten Kleinigkeiten bei dieser Betrachtung unbedeutend sind. Nimmt man nun eine Drehzahl von 10 000 Upm an (nur mit Turbo-charger fahrbar), dann erhaelt man folgendes Berechnungsdiagramm:

Vergleichende Betrachtung zur Energie-Bilanz:

In dem Diagramm sind auch die Vergleichswerte fuer 1000 und 20 000 Umdrehungen Pro Minute eingetragen. Die Ergebnisse fuer 10 000 Upm sind im Diagramm der Fig. 18 dargestellt.

Man erhaelt die kinetische Energie des Kolben-Pleuels assemblies, indem man die maximale Geschwindigkeit "V" quadriert und mit der halben Masse multipliziert. Die Ergebnisse der maximalen kinetischen Energie-Inhalts des Pleuels mit dem Kolben sind: 1000 Upm = 0,33 Kgm/s; 10000 Upm = 32,63 Kgm/s und bei 20000 Upm = 130 Kgm/s.

Aus dieser Vergleichsrechnung erhalten wir folgende eventuell ueberraschenden Erkenntnisse:

a) Bereits bei 10 000 Upm wuerde der Kompressionsdruck von 12 Bar keine ausreichende Kraft geben koennen, um den Kolben mit dem Pleuel so hoch zu beschleunigen, wie die Kurbelwelle ihn beschleunigt. Denn 12 Bar mal 29,22 cm² gibt nur 350 Kg Kraft, waehrend das Pleuel mit dem Kolben 2071 Kilogramm Beschleunigungskraft aus der Kurbelwelle (maximal) aufnahm. Bei 1000 Upm haette der maximale Kompressionsdruck und auch der integrale Mitteldruck ueber den Hubweg ausreichende Kraft, um den Kolben mit dem Pleuel ohne Hilfe der Kurbelwelle ausreichend zu beschleunigen. Das stimmt mit den bisherigen Erkenntnissen aus der Untersuchung des Freikolbenmotors harmonisch zusammen. Memo: Der maximale Brenndruck ist in diesem Motor etwa 70 Kg/cm² gemessen, -ohne Turbolader.

b) Der Kolben mit dem Pleuel wird pro Umdrehung einmal positiv und einmal negative, also entgegengesetzt gerichtet, beschleunigt. Siehe die Minus Vorzeichen im Berechnungsdiagramm. Das ist eine Ueberraschung relativ gegenueber der bisherigen Betrachtung, denn in der bisherigen Betrachung, Seite, wurde zunaechst einmal bewusst angenommen, dass der Motor mit Kurbelwelle auch die Auf- und Ab und Rechts- und Links- Bewegung des Kolbens oder des Pleuels, beziehungsweise beider, aus dem Energie Inhalt des Treibstoffes entnehmen muesse. Die Untersuchung des Kurbelwellenmotors im obigen Diagramm zeigt nun aber, dass dann, wenn die Kurbelwelle einmal ihre Drehzahl erhalten hat, die Energie zur Beschleunigung des Pleuels und des Kolbens garnicht mehr aus dem Treibstoff entnehmen muss, sondern sie bei der einen Haelfte des Umlaufs der Kurbelwelle deren kinetischer Energie entnimmt, die ihr bei der anderen Haelfte des Umlaufs der Kurbelwelle wieder zugefuehrt wird. Die Begrenzung der Drehzahl des Motors mit Kurbelwelle liegt also nicht bei der Beschleunigungsenergie fuer Pleuel und Kolben, sondern in den hohen Kraeften auf Lager, auch durch Fliehkraft und in gemometrischen Abmessungen der Stroemungsquerschnitte, sowie in der Grenze der Festigkeit der betreffenden Teile. 8284 Kg Last auf den kleinen Kolbenbolzen bei 20 000 Umdrehungen pro Minute - siehe Diagramm der Seite 58 - sind eine sehr hohe Belastung. Der Kolbenbolzen, der ja nur ein Rohr ist, wuerde brechen.

Zusammenfassung der Erkenntnis:

Der Freikolbenmotor muss die hohe Energie zur Beschleunigung des frei fliegenden Kolbens aus dem Treibstoffe entnehmen.

Demgegenueber wird diese Energie beim Motor mit Kurbelwelle dann, wenn die Kurbelwelle einmal die Drehzahl erreicht hat, aus der Kurbelwellen- Energie entnommen und die entnommene kinetische Energie wird der Kurbelwellenmasse mit der anderen Haelfte der gleichen Umdrehung wieder zugefuehrt. Der Motor mit Kurbelwelle hat also keine Energieverluste durch Beschleunigung des Kolbens. (Von Reibung und Lasten abgesehen.)

Bemerkung: Spaeter wird allerdings in dieser Analyse noch gezeigt werden, dass die bei der Kolbenbeschleunigung des Freikolbenmotors verloren gehende Energie auch wieder zurueckgewonnen werden kann, wenn man sie gleichzeitig oder beim gleichem Hubwege in eine Arbeit nach aussen abgibt, z. B:, die kinetische Energie des Freikolbens benutzt, um damit Arbeit aus dem Motor abzugeben.

Erhoehung der Hubzahl des Freikolbenmotors:

Das Ergebnis der bisherigen Untersuchung ist, dass der eingangs betrachtete Motor nach Stelzer System bei den betrachteten Abmessungen ohne hohere Aufladung keine hoehere Hubzahl, als etwa 1000 Doppelhuebe pro Minute erreichen kann. Daher sei ein Eickmann Freikolbenmotor fuer den gleichen Hubweg bei dem gleichem Kolbenquerschnitt und bei gleichem Hubverhaeltnis ε = 40 untersucht.

Dazu zeigt die Fig. 14 einen Laengsschnitt durch dessen Zylinder und Kolben im Masstabe 1 : 1. Bei Ausfuehrung aus Stahl oder Guss wiegt der Kolben 800 (Unterteil) + 660 (Kolbenstange) = 1460 Gramm oder rund 1,5 Kg. Der Kolben hat also die Masse m = 0,15 (etwa).

In der gezeichneten Lage erhaelt der Zylinder 1 aus Einlass 9 ueber die Steuernut des Kolbens, Steuernut 15, eine Fuellung mit Luft oder Gemisch vom Turbo Lader her. Das unter Vordruck einstroemende Gemisch oder die unter Vordruck einstroemende Frischluft zwaengt alles Altgas aus dem Zylinder raume 1 durch die Auslasschlitze 6 heraus un in die Turbine des Turboladers, um diesen zu treiben. Der Zylinderdeckel 3 hate eine hohlkonische Innen- flaeche 14, die auch hohlsphaerisch sein kann und der Kolben hat dazu passend eine nach aussen konische oder shaerische Form, Boden 13, am Kolben 4. Die Steuernut 15 befindet sich an der Kolbenstange 7. Die konische Form 13, 14 des Kolbens 4 und des Deckels 3 dient der guten stromliniennahen Durchstroemung des Zylinderraumes 1. Ausserdem hat diese Form des Kolbens 4 den Vorteil, dass bei Erhitzung die Oberflaeche 13 staerker erhitzt, als das unter Ende des Kolbens 4. Dadurch erfolgt grosser Hitze im Zylinderraum 1 eine Verkleinerung des Durchmessers des unteren Teiles des Kolbens 4 unterhalb der Kolbenringanordnung 152, was vorteilhaft ist, weil das die Gefahr des Heisslaufens oder Fressens des Kolbens bei hohen Temperaturen einschraenkt. Die Kolbenstange 7 hat meistens eine Kolbenring Anordnung 153. Bei Guss oder Stahl Ausfuehrung mag der Zylinder 2 etwa 3090 Gramm wiegen und der Zylinderdeckel 3 etwa 2 200 Gramm.

In Fig. 15 ist dieser Motor auf ein Drittel verkleinert gezeichnet und mit dem entgegengesetzt arbeitendem unterem Zweitzylinder des Zylinderpaares des Motors versehen. Entsprechend hat man den zweiten Zylinder 61 mit der Zylinderwand 62, sowie den Zweitkolben 64 mit Kolbenstange 67 und den Zweitdeckel 3 mit Einlass 69. Ferner hat die Zylinderwand 62die zweiten Auslaesse 66. Die beiden Kolben 4 und 64 sind mittels der Kolbenverbindung 60 miteinander verbunden. Das Gehaeuse 16 sammelt die Abgase und leitet sie zum Turbolader, der das Frischgas in die Einlaesse 9 und 69 drueckt. Die Auslaesse 6 und 66 liefern also in die Abgassammelleitung 17. Man kann das Gehaeuse 16 auch drehbar oder achsial verschiebbar gestalten. Jedenfalls kann man bei entsprechender Anordnung auch Kuehlfluid Leitungen 19 anordnen, die dann durch entsprechende Kanaele 18 Kuehlfluid in den Zwischenraum 59 zwischen den Kolben 4 und 64 leiten. Das Kuehlfluid durchstroemt diesen Raum 59, kuehlt dabei die Kolben, die Kolbenverbindung und die betreffenden Teile der Zylinderwand und verlaesst den Raum 59, der auch Kuehlraum genannt sein mag, durch die Kuehlfluid Auslaesse 20. Siehe hierzu Fig. 16. Die Kolbenstangen und die Kolbenverbindung, wie die Kolben, koennen mit einem inneren Kuehlraum 58 versehen sein, der ebenfalls von Kuehlfluid durchstroembar gestaltet werden kann, andererseits aber auch der Verringerung der Masse der Kolbenanordnung dient.

Die Kolbenanordnung woege nun bei Ausfuehrung aus Gusseisen oder Stahl 1,5 Kg plus 1,5 Kg (unterer Kolben) plus 700 Gramm (Kolbenverbindung), also zusammen etwa 3,8 Kg. Da man die Hubzahlbegrenzung durch die Kolbenmasse bereits aus der Analyse kennt, ist die Kolbenanordnung aus leichtem Metall herzustellen, sodass ihr Gewicht dann etwa 1,2 Kilogramm waere. Das entspricht einer Masse von etwa: m = 0,12.

Die Hubzahl dieses Motors wuerde nun maximal nach den Regeln der Analyse 929 Doppelhuebe (Fig. 10) mal Wurzel aus Abnahme der Masse (Regeln nach Seite 46) =929/ = 929/ =929/0,49 = 1896 Doppelhuebe pro Minute.

Die Motorausfuehrung nach Fig. 15 hat also die maximale Hubzahl des Freikolbenmotors gegenueber dem erstuntersuchtem um mehr, als verdoppelt. Erreicht wurde das durch Fortlassen des Mittelkolbens zwischen den Vorkompressionskammern des Stelzer Motors und durch den Ersatz des Kolbens aus Gusseisen oder Stahl durch den aus Leichtmetall.

Es hat aber nicht viel Sinn, sich mit diesem Motor laenger aufzuhalten, weil seine Hubzahl bei Verlusten an Energien fuer die Beschleunigung der Kolbenmasse noch zu gering und zu verlustreich ist, um als Flugmotor eine sichere wirtschaftliche Zukunft zu erringen.

Daher ist es zweckdienlich, den Motor mit Steuerung der Kolbenbewegung mittels Exzentertrieb oder Kurbelwelle nach der Eickmannschen Patentanmeldung P 32 47 181.5 genauer zu untersuchen. Anstelle dessen wird jedoch in dieser Analyse der Motor der Fig. 17 untersucht. Er hat wieder die beiden Zylinder und Kolben mit Zubehoer, wie die Fig. 15. Doch sind die Zylinder durch ein Gehauesemittelteil 57 verbunden. In ihm ist die Kurbelwelle 56 gelagert. Die Pleuel 55 und 46 verbinden den betreffenden exzentrischen Lagerteil 54 der Kurbelwelle mit den Kolben 4 und 64.

Die Fig. 17 zeigt stellenweise die Lage eines Teiles des exzentrischen Teils 54 der Kurbelwelle und der Pleuel um 90 Grad verdreht. Die Zylinder koennen mit dem Mittelgehaeuse 57 einteilig sein und leicht bearbeitet werden, da es sich um eine Bohrung um die gleiche Achse handelt. Bohren und Hohnen. Die Gehaeusedeckel, die die Lager der Kurbelwelle tragen, koennen seitlich an das Gehaeusemittelteil angeschraubt werden.

Die Kurbelwelle hat die ueblichen Gegengewichte 52 zum Massenausgleich gegen die exzentrischen Teile 54und die Pleuel 54, 55. Die Kolben 4 und 44 koennen mit Kuehlrippen 53 versehen sein, damit sie vom Innerem des Gehaeuses 57 her sehr effektiv gekuehlt werden koennen. Entsprechende Kuehlrippen 51 koennen auch innen in der hohlen Kolbenstange 4 und 64 angeordnet werden zwecks sehr effektiver Innenkuehlung durch einen Kuehlfluidstrom durch die hohlen Kolben. Die Pleuel 54, 55 sind in der ueblichen Weise mittels Hohlwellen 43 mit den Kolben 4 und 64, verbunden.

Bei diesem Motor braucht die Masse des Kolbens und der Pleuel im Sinne dieser Analyse nicht mehr zu interessieren, da bereits in der Analyse erkannt wurde, dass diese Massen von der Kurbelwelle beschleunigt und verzoegert werden, wenn die einmal ihre Drehzahl hat. Angenommen werden einmal 800 Gramm pro Pleuel nur zur Erinnerung und zur Kalkulation des Gesamtgewichtes dieses Motors.

Der Groesse des Motors wegen sei aus Festigkeits Gruenden eine Maximaldrehzahl von 6000 Upm angenommen werden. Ferner sollen drei Aggregate eine gemeinsame Kurbelwelle haben, um die erwuenschte Gleichfoermigkeit des Drehmomentes zu erhalten.

Dabei hat man bereits den grossen Vorteil, dass einem Kurbelwellen Exzenterteile zwei Zylinder statt einem zugeordnet sind, also bereits eine Gewichtsersparnis vorliegt. Ferner soll der Motor fuer den eventuellen Einsatz in Senkrechtstartern mit 2 Bar Ladedruck durch den Turbolader aufgeladen werden. Dabei mag die Drehzahl ueber 6000 Upm hinaus ansteigen, soweit die Belastungen und Festigkeiten das zulassen sollten. λ=1

Mit der Grundlage des Vergleiches in der Analyse von Kompressions- Verhaeltnis ε=40 (Stelzer Motor) erhaelt man folgende Leistungsdaten: P 1=3 Kg/cm²

P 2 = 436,2 Kg/cm² c = 21,81 Kg/cm² Ac = 21265 Kgcm/Hub
P 6 = 1745 Kg/cm² e = 87,24 Kg/cm² Ae = 85059 Kgcm/Hub
P 4 = 12 Kg/cm² mot=65,43 Kg/cm² Amot = 63794 Kgcm/Hub.

Da der Motor mit 6000 Upm = 100 Ups laufen soll, gaebe jeder Kolben pro Arbeitshub Amot/100 = 637,95 Kgm × 100 Huebe/sec = 63 795 Kgm/sec geteilt durch 75 = 850 PS theoretische Vergleichsleistung. Bei den 3 Doppelkolben und Zylinder also 6 mal 850 PS = 5 103 PS. Dabei haette der Motor ein sehr geringes Gewicht, weil die Zylinderkoepfe mit ihren Ventilen weggefallen sind. Turbocharger nicht mit eingerechnet und Nebenteile nicht mit eingerechnet, woege der Motor etwa 80 Kilogramm. Von der theoretischen Vergleichsleistung sind in der Praxis die Verluste durch Wirkungsgrad abzuziehen.

Der Vergleich hat natuerlich nur theoretisch Sinn, denn bei dem Verbrennungsdruck von 1745 Bar und entsprechend hoher Temperatur ist der Zylinder laengst zerbrochen, bevor dieser Druck erreicht wird. Man sieht dabei, dass das Kompressionsverhaeltnis von ε = 40, das Stelzer angibt, nicht mehr durch Aufladung erhoeht werden darf.

Nach dieser theoretischen Untersuchung kann man sich nun einem praktischem Motor nach Fig. 17 zuwenden. Die Kurbelwelle kann auch durch das Scotch Joke nach der Burke engine ergaenzt werden oder es koennen solche nach Eickmann Patentanmeldungen oder Exzenterwellen nach Eickmann Patentanmeldungen angewendet werden.

Fuer den praktischen Motor waere das Kompressionsverhaeltnis zu reduzieren, zum Beispiel auf einen Wert unter Selbstzuendung oder auf einen Wert, bei dem gerade noch Selbstzuendung ohne Zuendkerze eintritt.

Solches Kompressionsverhaeltnis waere zum Beispiel ε = 12,5. Ein anderer Wert mag sich in der Praxis ergeben. P 2 ist dann 30,25 Bar; c = 4,405 Bar. Als Ladedruck wird ein etwas geringerer Druck gewuerdigt, zum Beispiel 1,2 Bar Ueberdruck, also 2,2 Kg/cm². Index fuer ganzen Motor = m. Dann gibt der Motor folgende Werte: λ = 1; Σ =  ; P 1 = 2,2 Kg/cm²

P 2 = 66,55 Bar Pc = 9,69 Bar Ac = 969×9,2cmΔ H = 89,4 Kgcm
P 6 = 266 Bar Pe = 38,76 Bar Ac = 387×9,2Δ H = 35659 Kgcm
P 4 = 8,8 Bar Pm = 29,07 Bar Am = 29/×9,2 cmΔ H = 26744 Kgcm.

Bei 6000 Upm haette der Motor also pro Zylinder 26744 Kgm/s/75 = 356 PS Leistung, bei den 6 Zylindern entsprechend 2140 PS Leistung abzueglich der Wirkungsgrade. Des immer noch hohen Brennraumdruckes wegen, der an sich auch im Sinne des Herrn Stelzer richtig, angestrebt werden muesste, waere der Motor fester zu gestalten, also schwerer werden.

Fuer den Flugmotor ist es also sinnvoll, den Ladedruck weiter zu beschraenken, die Drehzahl bei zu behalten, oder zu erhoehen, aber die Abmessungen und den Hubweg des Motors kleiner zu machen. Denn mehr, als 250 bis 300 PS braucht der Motor fuer ein Eickmann Senkrecht Aufstieg Flugzeug nicht. Sein Gewicht soll aber so gering, wie moeglich sein.

Daher wird noch folgendes theoretische Beispiel durchgerechnet:

Ladedruck auf 0,8 reduziert; Hubweg auf 60 mm reduzi ert; Kompressions- Verhaeltnis auf ε = 10 reduziert und den Kolbenflaechenquerschnitt auf etwa 36 Quadratzentimeter reduziert. Kolbenstangendurchmesser von 40 mm beibehalten ten, um grosse Durchstroemquerschnitte zu erhalten und um die sehr gute innere Kuehlmoeglichkeit der Motoren nach Fig. 1 bis 19 zu verwenden. Der Kolbendurchmesser wuerde dann: 4^{2 π}/4 + 36 = x4/π und √dto = 80,48 mm⌀.

Die Vergleichsdaten dieses Motors waeren:

P 1 = 1,8 Bar c = 7,07 Bar Ac = 7.07×36 cm²×6 cmΔ H = 1527 Kgcm
P 2 = 40,28 Bar e = 28,3 Bar Ac=28,3×36 cm²× 6 cmΔ H = 6108 Kgcm
P 6 = 161.14 Bar m = 21.22 Bar Am = 21.2×36 cm²×6 cmΔ H = 4581 Kgcm.

Die Leistung des Motors bei 6000 Upm (Verluste unberuecksichtigt) waere: 4581 Kgcm/s=45,81 Kgm/s×100 Ups=4581 Kgm/s/75=61,08 PS mal 6 Zylinder=366 PS.

Der Motor muesste sich etwa mit dem Gewicht verwirklichen lassen koennen, das der Eickmann-sche Flugmotor von 1978 wog, also mit etwa 52 bis 60 kg., ohne Turbo Lader. Eventuell mit geringerem Gewicht. Gegenueber dem Flugmotor von 1978 waere dieser Motor nicht viel hoeher thermisch oder sonstwie belastet.

Der Motor muesste wohl Lager nach Eickmannschen Patentanmeldungen erhalten und wird vermutlich etwas abmessungsmaessig verkleinert werden. Das Gewicht entsprechend reduziert. Anzustreben waere ein Motor mit unter 40 Kg Gewicht und etwa 150 bis 200 PS Leistung. Er wuerde dann weniger, als ein Zehntel der entsprechenden Shaft Gasturbinen der Hilfsaggregats- Antriebe der Tornado kosten und das Leistungsgewicht wuerde diesen besten Schaftgasturbinen, denen in der Tornado, gleich sein.

Die Leistung wurde gegenueber dem Motor von 1978 betraechtlich gesteigert. Naemlich, bei gleichem Gewicht verdreifacht, oder mindestens mehr, als verdoppelt. Erreicht ist das durch den Uebergang zu einem dem Viertakt Motor gleichwertig durchspuelten Zweitakt Motor, eine Kurbelwelle mit einem Exzenterteil zu zwei Kolben und den Fortfall der schweren Zylinderkoepfe mit ihren Ventilen und deren Steuerungen drin. Die Kolbenkuehlung koennte mindestens gleichwertig gut oder sogar besser sein.

Ob dem Motor die Leistungsabnahme Anordnungen des hydrofluid foerdernden Motors nach den Eickmann Patenten zu zuordnen ist, oder rotierende Hydropumpen bzw. Kompressoren, ist eine gesonderte Analyse.

Zum Vergleich ist noch der Motor nach Fig. 20 heran zu ziehen. Er hat ein Gehaeuse 80 mit der Kurbelwelle 56 mit exzentrischem Kurbelwellenteil 54, an dem die Pleuel 46 bis 48 gelagert sind. Die Pleuel sind individuell zu den drei Motorkolben 34, 44 verbunden, die jeder in einem entsprechendem Motorzylinder 32 laufen und darin jeweils die Zylinderkammern 31 und 41 bilden, die beim Kurbelwellenumlauf zwischen dem Mittelkoerper 40 und den Kolbenteilen 31 und 41 vergroessert und verkleinert werden. Die Verbindung zwischen Kolben und Pleueln erfolgt durch die Kolbenbolzen 43. Das Gehaeuse kann einteilig und auch einteilig mit den Zylindern sein. Die Mittelkoerper 40 sind jeweils zwischen den Kolbenteilen 34, 44 in dem betreffendem Zylinder 32 angeordnet und entsprechen dem Teil 15 der Patentanmeldung P-32 33 243.2 Diese Mittelkoerper 40 muessen mit den Einwegventilen 19 der genannten Patentanmeldung versehen sein. Werden anstelle der Zylinder der Fig. 45 der genannten Patentanmeldung die der Fig. 46 der gleichen Patentanmeldung verwendet, dann sind die genannten Einwegventile nicht erforderlich. Die Zylinderkammern 31 und 41 werden durch Turbo Ladung ueber den Mittelkoerper 40 und dessen innere Raumkammer 50 mittels Steuernuten 15 in der Kolbenstange 7 geladen. Die Gasentladung erfolgt durch die Auslaesse 36, 39. Der Vorteil dieses Motors ist, dass eine Sechszylindermaschine mit 60 Grad zwischen den Zylindern ersetzt ist durch eine Dreizylindermaschine mit Doppelzylindern unter 60 Grad Winkeln. Das spart Kurbelwellenteile und Einbauraum. Dieser Motor passt leicht in enge Segelflugzeug Ruempfe. Die Kolben wirken einmal schiebend und einmal ziehend ueber die Pleuel auf das Exzenterlager 54 der Kurbelwelle 56. Auch diese Kurbelwelle kommt mit einem einem einzigem Exzenterlager 54 aus. Die hier als Motoren beschriebenen Aggregate der Fig. 14 bis 20 koennen auch als Kompressoren, Pressluft Motoren oder Pumpen bzw. Hydromotoren verwendet werden.

In der 1:1 Groesse hat dieser Motor etwa 113 CC. Die Leistung mit Turbo wuerde dabei etwa der eines 460 CC Viertakt Motors entsprechen, Also um etwa 50 PS liegen. Der Motor soll ausserdem in Originalgroesse das Zweifache der Abmessungen haben, dabei dann etwa 900 CC Zylinderraum haben und ein Gewicht von etwa 20 Kg. Die Leistung mit Turbolader ware etwa die Vierfache eines nicht aufgeladenen 150 CC Viertakt Motorradmotors von ca. 70 PS, also; 70 mal 4 = maximal etwa 280 PS.

Einer der Baugruende ist die guenstige Formgebung fuer den Einbau in besonders engruempfige Flugzeuge und der andere ist das geringe Gewicht bei der besonders grossen Leistung. Ein weiterer wichtiger Grund ist, dass es dabei moeglich ist, das Kuehlgeblaese um die Achse 86 zu setzen. Man kommt dann mit einem einzigem Kuehlgeblaese aus und kann es einfach mit der richtigen Drehzahl antreiben, da die Achse des Kuehlgeblaeses von der der Kurbelwelle distanziert, aber zu ihr parallel angeordnet ist. Anstelle die gezeichneten Kolben und Zylinder zu verwenden, koennten auch die der Fig. 15 angeordnet werden oder andere zweckdienliche Ausfuehrungen vorgesehen sein.

Derzeitig beschraenkte Positiven des Freikolben Motors:

Waehrend im Voraufgegenenem zunaechst bewusst festgestellt wurde, dass der Kolben des Freikolbenmotors voll durch den Energie Inhalt des Brennstoffes beschleunigt werden muss, ist es jedoch so, dass die dem Freikolben bei der Beschleunigung verliehene kinetische Energie auch wieder - theoretisch zumindestens - in Arbeit umgewandelt werden kann. Das geschieht z. B. so, dass die kinetische Energie des Kolbens zum Komprimieren von Luft, zur Erzeugung von Strom oder zur Erzeugung von Hydrofluid verwendet wird. Das kann ueber den ganzen Hubweg geschehen, doch versteht man die Sache besser, wenn man wieder von Fig. 10 und den ihr folgenden Diagrammfiguren ausgeht. Man sieht in dem Formular der Fig. 10, dass die kinetische Energie bereits nach teilweisem Entspannungshubwege etwa die Haelfte der Endsumme der kinetischen Energie hat. Um das besser zu uebersehen, wird in Fig. 21 die Fig. 10 noch einmal dargestellt, jedoch der Entspannungshubweg eingetragen. Der Einfachheit halber wird aber nicht hoch mal neu gerechnet, sondern die Werte aus Fig. 10 werden so eingetragen, wie wenn der Kompressionsweg jetzt Expansionsweg zwischen dem Druck P 2 und dem Enddruck P 1 waere.

Man findet dann leicht, dass der halbe Inhalt an kinetischer Energie bereits in dem Kolben ist, wenn die Hublage H 2 = 62 mm erreicht ist. Von dieser Hublage koennte also, selbst wenn nur ein einziger Kolben vorhanden waere, die erhaltene kinetische Energie an den Stromerzeuger, den Kompressorraum oder den Pumpraum abgegeben werden.

Das hat jedoch die grossen Nachteile, die in der Patentanmeldung P-32 47 181.5 beschrieben sind, naemlich die, dass eine stossweise Belastung der Energieabnehmer erfolgt. Die Hydroleitungen, Kompressortanks, usw. koennten brechen oder es wird ein zu grosser Druckspeicher benoetigt. Die Stromkurve wuerde sehr ungleichfoermige Leistungen haben und muesste auch umgeformt, ausgeglichen werden. Fuer die Hydro Druckfluid Erzeugung ueberwindet man diese Nachteile mit den Mitteln der Eickmannschen Patente aus dem Jahre 1960, die eingangs erwaehnt wurden und mit den Mitteln der Patentanmeldung P-32 47 181.5.

Es ist nun noch zu untersuchen, ob es mit einem Mini-Stelzer Motor moeglich waere, die behaupteten 30 000 Huebe des Motors (ohne Leistungsabgabe) zu erreichen.
Unter Benutzung der Regeln nach Seite 46 der Analyse erhaelt man:

Beispiel M:

Masse reduziert auf 1 Kg Gewicht = √5 = 2,24 fache Hubzahl.
Hubweg reduziert auf 3 cm bei gleichem E. √3 = 1,73 fache Hubzahl.
Ladedruck auf 3 Bar Ueberdruck √3 = 1,73 fache Hubzahl.
zusammen 2,24 × 1,73 × 1,73 = 6,7  fache Hubzahl.

Beispiel: N:

Masse reduziert auf 0,25 Kg Gewicht √10 = 4,27 fache Hubzahl.
Hubweg reduziert auf 1,25 cm bei gleichem E. √5 = 2,83 fache Hubzahl.
Ladedruck auf 3 Bar Ueberdruck √3 = 1,73 fache Hubzahl.
zusammen = 4,47 × 2,83 × 1,73  = 21,88 fache Hubzahl.

Dieser Mini Stelzer Motor koennte also 929 × 21,88 = 20 726 Doppelhuebe pro Minute erreichen. Er ist im Masstab 1:1 in Fig. 22 gezeigt. Dabei muesste er des ausserordentlich hohen Explosionsdruckes wegen ganz dicke Waende haben. Und es bleibt dabei ausserordentlich zweifelhaft, ob es jemals moeglich werden wird, den Hubweg eines Freikolbens so genau abzubremsen, dass der Kolben nicht gegen den betreffenden Zylinderdeckel rast und ihn zertruemmert, wenn dem Motor nicht die Mittel der Eickmannschen Patentanmeldungen zugeordnet werden, also der Hubweg zwangsgesteuert wird. Selbst dieser Mini Freikolben Motor haette dann gerade mal etwas mehr, als zwei Drittel der Hubzahl erreicht, die in der VDI Zeitschrift angegeben wurde.

Die Leistung dieses Motors bei der hohen Hubzahl und bei Kompressions- Verhaeltnis 40, wenn es sich verwirklichen laesst, waere trotzdem bereits beachtlich hoch und um einige bis 12 PS liegen koennen. Man sieht daraus, dass dass der Stelzer Motor nicht von vorne herein zu verwerfen ist. Beschraenkt man ihn auf das Gebiet, auf dem er bisher den Eindruck macht, zweckdienlich zu sein, dann kann er eine wirtschaftliche Zukunft in diesen bestimmten Gebieten erreichen. Zwecks guter Betriebssicherheit mag es zweckdienlich sein, auf das grosse Kompressionsverhaeltnis zu verzichten. Die Leistung wird dann geringer, aber die Betriebssicherheit hoeher. Zu untersuchen waere dann noch, ob die Anlassvorrichtung fuer einen so kleinen Motor nicht zu teuer und aufwendig wird. Nach bisherigem Eindruck des Verfassers dieser Schrift mag es leichter sein, den Motor groesser zu bauen, bei geringerem Kompressions- Verhaeltnis arbeiten zu lassen, damit der Kolben nicht gegen die Deckel stoesst und eine Anlassvorrichtung finanziell rentabler wird.

In Fig. 22 ist daher auch eingezeichnet, dass, wie Herr Stelzer es wuenscht, die Kolbenenden in Kompressorkammern 210, 211 Pressluft pumpen. Da, wie oben festgestellt, die kinetische Energie bereits bei einem Teil des Hubwegs die Haelfte der Endenergie erreicht, ist diese Art von Presslufterzeugung moeglich und ja auch seit der letzten Jahrhundertwende bereits angewandt. Diese Art Freikolbenmotor ist dann an die kinetische Energie des Kolbens gebunden, die ihm zu verleihen ist und die er in den Kompressoren wieder abgibt. Bisher in der Praxis angewendet ist das System aber lediglich fuer Grossanlagen mit geringer Hubzahl pro Zeiteinheit. Die Stelzersche Erfindung des Mittelteiles des Stelzer Motors mit den Vorkompressionskammern liefert dazu einen lobenswerten Vervollkommnungsbeitrag. Insbesondere auch daurch, dass durch die Wahl des Durchmesserverhaeltnisses zwischen Vorkompressionskammer und Brennraumkammer jeder beliebige Vordruck verwirklicht werden kann. Von weiterem, beachtenswertem Vorteil ist im Stelzer Motor, dass Herr Stelzer die Erfindung des Schweizers Buchi verwendet, naemlich die achsiale Durchstroemung des Brennraum Zylinders. Zwar ist der Stelzer Motor ein Zweitakt Motor, doch hat er die Nachteile der vor Buchi′s Erfindung ueblich gewesenen Zweitakt Motoren nicht. Die Durchspuelung mit Frischluft ist im Stelzer Motor und in den anderen Figuren dieser Schrift dank des Buchi Systems genau so gut, oder fast so gut, wie im Viertakt motor. Das ist bisher nicht genuegend bekannt und auch nicht genug gewuerdigt worden. In Japan gebaute Gross Diesel Motoren unter der Sulzer Lizenz erreichen mit solchem Zweitakt System nicht nur sehr hohe Leistungen, sondern auch aussergewoehnlich hohe Wirkungsgrade, die fuer einige Sulzer Motoren mit bis zu 51 Prozent Gesamtwirkungsgrad angegeben werden. Doch erreicht man die zweimal hoehere Leistung gegenueber dem Viertakt-Motor nicht beim gleichem Hubwege des Viertakt Motors, weil der Hubweg um die Freigabe der Auspuffschlitzlaenge verlaengert werden muss, die Kurbelwelle also etwas laengeren Hub abgeben muss. Dabei ist der Teil des Hubwegs, der die Auslass Schlitze frei gibt, ein toter Hub ohne Leistung, der lediglich der Ausspuelung des Brennraum Zylinders dient.

Im Beispiel der Fig. 22 ist der Durchmesser des Vordruck Kolbens 36 mm, sodass er etwa 86 Gramm wiegt. Der Durchmesser der Arbeitskolben ist 30 mm, sodass sie etwa 60 Gramm pro Stueck wiegen und der Kolbenstangen Durchmesser ist 12 mm, sodass die Kolbenstangen zusammen etwa 40 Gramm, der Gesamtkolben also etwa 250 Gramm wiegt (wiegen). Der wirksame Arbeitsquerschnitt ist dann etwa 5,94 Quadratcentimeter, was bei 7,727 Mitteldruck (Kompressions-Verhaeltnis = 40) gibt. Bei 20 767 Doppelhueben pro Minute = 690 Einzelhueben pro Sekunde sind das 57 Kgcm × 690 = 393,79 Kgm/s = 5,24 PS.

Fuer die weitere Untersuchung ist noch ein Unterschied in den Formularen und Berechnungen der Fig. 10 und 21 von Interesse. Denn in Fig. 10 sind die Geschwindigkeit in Spalte 35, die Gschwindigkeits Summierung in Spalte 36 und die kinetische Energie nicht auf die kurzen Zeiten, in denen sie wirken, umgerechnet. Im Formular der Fig. 21 hingegen ist die zeitweise Geschwindigkeit VmJ (im Intervall) der Spalte 35 mit der tatsaechlichen Zeit aus Spalte 34 multipliziert, die tatsaechlich wirkt und daraus in Spalte 36 die Geschwindigkeits- Summe addiert. Denn die in Spalte 35 eingetragene errechnete Geschwindigkeit wuerde ja nur dann erreicht werden, wenn der Kolben eine Sekunde lang beschleunigt wurde. Tatsaechlich wird er aber nur einen Bruchteil der Sekunde, naemlich die Zeit "t" der Spalte 34 beschleunigt, sodass die erreichte Geschwindigkeitssumme in Spalte 36 wesentlich geringer wird. Die wirklich erreichte Geschwindigkeit ist also aus dem Formular 21 zu entnehmen, nicht aus Formular 10. Entsprechend ist die tatsaechlich erreichte kinetische Energie ebenfalls nicht aus dem Formular der Fig. 10, sondern aus dem der Fig. 21 zu entnehmen.

Fuer einen besseren Ueberblick ueber die Ergebnisse sind diese im Diagramm der Fig. 42 dargestellt. Man sieht, dass die halbe kinetische Energie beim Entspannungshube bei H = 62 mm erreicht ist, wenn der Motor beim Kompressions-Verhaeltnis ε = 40 arbeitete. Da der Kompressionsdruck der Berechnung zugrunde lag, sind fuer den ganzen Motor die Drucke mit 3 und fuer den wirklichen Expansionsvorgang die Drucke mit 4 zu multiplizieren. Die Bewegungen, Leistung undsoweiter sind hingegen im Sinne der Analyse mit 1,73 zu multiplizieren, wenn man von den Ergebnissen auf Motoren anderer Abmessungen oder Kompressionsverhaeltnisse schliessen will.

Im Folgenden wird versucht, eine generelle Darstellung der Verhaeltnisse bei verschiedenen Kompressionsverhaeltnissen zu erreichen. Dazu sind die Ergebnisse der mittleren Zeilen und Drucke in den Intervallen der Fig. 21 neu eingetragen und dann in Spalte 43 miteinander multipliziert. In Spalte 44 sind die Intervallprodukte der Spalte 43 von unten nach oben addiert.

Dieses Berechnuntsformular ist auch in Fig. 40 gezeigt. Der errechnete Wert in Spalte 45 ist mit bezeichnet. Er ist der gesuchte integrale Mitteldruck fuer die kurze Zeit des betreffenden Intervalls, der benoetigt wird, um fuer alle Hubverhaeltnisse ein Diagramm zeichnen zu koennen. Er hat also reinen mathematischen Wert, waehren die wirklichen mittleren Intervall drucke die Drucke " _J " sind, die im Diagramm der Fig. 11 gezeigt sind. Dieser mathematische Wert ist aber sehr wichtig und daher im Diagramm der Fig. 41 aufgetragen. Man kann naemlich jetzt die Grundgleichung (23) verwenden, den zweifachen Hub mit der Masse multiplizieren und durch den eben gefundenen Druck und die Querschnittsflaeche "F" dividieren, um nach Ziehung der Wurzel daraus diejenige Zeit zu erreichen, die die Zeit ist, die der Kolben von einem beliebigem Hub- oder Kompressions-Verhaeltnis aus benoetigt, um den vollen Hubweg von einem beliebigem Hubbeginn H 2 bis zum Hubende H 1 zu durchlaufen. Die Ausrechnung erfolgt in Spalte 45. 1 durch diese Zeit geteilt bringt in Spalte 46 die Einhubwege pro Sekunde, wonach dann die Doppelhuebe pro Minute in Spalte 47 folgen, die dann fuer den ganzen Motor mit 1,73 multipliziert in der letzten Spalte 48 gezeigt werden. Die graphische Darstellung der Errechnungen aus Fig. 40 erfolgt in der Fig. 41. Darin ist auch die zwischen einem beliebigem H 2 und H 1 wirksame Beschleunigung ersichtlich. Oben in der Fig. 41 ist der integrale Mitteldruck zwischen den beiden jetzt willkuerlich annehmbaren Hubweggrenzen zum Vergleich eingetragen. Man sieht, dass der fuer die Berechnung wichtige Druckwert viel geringer, als der integrale Mitteldruck ist. Er ist fast 20 mal geringer. Ebenfalls eingetragen sind die Zeiten "tJ" in den betreffenden Intervallen. Diese geben keine zusammenlaufende Kurve, da sehr unterschiedliche Intervalle berechnet wurden. Es wurden in den Gebieten des geringen Druckes weite Intervalle zugrunde gelegt, weil sich in diesem Druckbereich die Drucke nur wenig aendern. Dagegen wurden in den Hochdruckgebieten enge Intervalle in den Formularen der Fig. 10, 21 und 40 berechnet, weil sich in diesen Druckbereichen die Drucke schnell und stark aendern. Aus den unterschiedlichen Richtungen der Zeiten in den Intervallen erkennt man, dass die Berechnung nicht ganz genau ist, weil nur wenige Intervalle berechnet wurden, um den generellen Ueberblick, den die Analyse bringen soll, zu erhalten. Wuerde man wesentlich mehr Intervalle berechnen, dann wuerden die Ergebnisse entsprechend genauer. Das kann mit den kleinen Taschencomputern geschehen, doch mag das der Zukunft vorbehalten bleiben. Die Zeiten "t _I j" in den Intervallen wuerden dann eine zusammenlaufende Kurve bringen und die Ergebnisse der Gesamt Analyse wuerden entsprechend genauer. Dafuer ist aber kein ausreichender Platz in den Formularen der Figuren vorhanden und fuer den generellen Ueberblick, den die Analyse bringen soll, ist so hohe Genauigkeit auch nicht erforderlich. Fuer die Planung eines Motors zum Vergleich mit den Moeglichkeiten ist es nicht wichtig, ob der Motor 929 oder 980 oder nur 870 Doppelhuebe pro Minute erreicht. Geht man an die aktuelle Konstruktion und den Bau eines Motors heran, dann ist es aber zweckdienlich, den Motor genauer vorher durchzurechnen, zum Beispiel mit Intervallen von 1 mm Hubweg. Entsprechende Komputer Programme sind vom Verfasser dieser Schrift erhaeltlich, wenn dringend benoetigt.

Mit den Ergebnissen der Analyse kann man jetzt an die Beurteilungen der Freikolbenmotoren herangehen.

Beurteilung der Freikolben- und Doppelkolben-Motoren:

Fig. 22 zeigt den Mini Stelzer Motor im Laengsschnitt. Dabei ist beruecksichtigt, dass die oeffentliche Literatur ueber den Stelzer Motor berichtet, dass der Stelzer Motor den Kolben am Ende des Motors herausragen lassen kann, damit er in einem Kompressor Zylinder Luft komprimiert, also als Kompressor eingesetzt wird. Das Wort "Stelzer Motor" soll ein eingetragenes Warenzeichen sein und in mindestens einem Woerterbuche oeffentlich erschienen sein. In Fig. 22 sind daher die beiden Kompressorkammern 210 und 211 des Stelzer Motors mit ihren Einlassventilen 26 und ihren Auslassventilen 27 gezeigt, wobei die Kolben Enden der Kolben 4 und 44 in die Kompressorkammern 210 und 211 hereinlaufen und darin die Luft komprimieren. Die uebrigen Stelzermotorteile sind hinreichend bekannt, denn es wurden ja alleine auf der letzten Messe 1000 Kilogramm Prospekte und Beschreibungen verteilt. Diese uebrigen Stelzermotorteile brauchen daher nicht beschrieben werden. Sie sind der Stelzer Vordruck Kolben 12 zwischen den Vordruck Kammern 28 und 29 mit dem Stelzer Einlass 30. Die Teile 12, 28, 29 und 30 sind Erfindungen und Patente des Herrn Stelzer. Die Kolbenstange 7 mit der Steuernut 15 befindet sich zwischen den beiden Arbeitskolben 4 und 44 und ist ausserdem mit dem Vorkolben 12 verbunden. Die Abgas Auslaesse sind mit 6 und die hohlen (Kolbenstange) Deckel sind mit 3 bezeichnet.

Wenn man die Analyse richtig befolgt, dann erkennt man sofort, dass diese in der Literatur ueber den Stelzer Motor beschriebene Ausfuehrung der Fig. 22 wirtschaftlich nicht sinnvoll und energieverschwenderisch ist. Denn aus der Analyse ergibt sich ja, dass der Motor bei Luftverhaeltnis 1 etwa den vierfachen Expansionsdruck gegenueber dem Kompression druck hat. Wuerde der Motor fuer die Presslufterzeugung nun so gebaut, wie in der Literatur ueber den Stelzermotor beschrieben und wie in Fig. 22 gezeigt, dann wuerde der Motor nur etwa ein Drittel der erzeugten Energie benutzen, um Luft zu komprimieren. Gleich lange Kammern und gleiche Kompressionsverhaeltnisse im Motorteil und im Kompressor angenommen. Denn der Kompressor wuerde ja nur so viel Luft komprimieren, wie der Kompressorteil des Motors, waehrend der Motor durch den Kompressionshub dreimal so viel Druck und Leistung liefert.

Also muss nach Eickmann, den Freikolbenmotor fuer die Presslufterzeugung anders gestalten und zwar so, wie nach Fig. 23.

Fig. 23 zeigt, dass vom Motorkolben 4, 44 aus eine weitere Kolbenstange 37, die an ihrem aeusserem Ende den Kompressorkolben 33 traegt. Dadurch reziprokiert der Kompressorkolben 33 im Kompressorzylinder 65 wenn der Motor laeuft. Die Kammer 65 wird durch das Einlassventil 27mit Frischluft gefuellt und die komprimierte Luft durch das Auslassventil 27 abgeliefert. Um den Motor rationell zu machen und seine ganze Energie auszunutzen, um Pressluft zu erzeugen, muss also nach Eickmann der Kolben 33 und die Zylinderkammer 65 einen groesseren Durchmesser, als der Motorkolben 4, 44 haben. Denn der Querschnitt der Kompressor Zylinderkammer 65 muesste bei einem sonst verlustlosem Motor das Dreifache des Motorkompressionskolbens sein. Diese groesseren Durchmesser sind in Fig. 23 gezeigt. Es ist also so, dass nicht der Stelzermotorkolben im Kompressor komprimieren darf, sondern ein gesonderter, mit dem Stelzerkolben verbundener Kompressorkolben 33 von groesserem Durchmesser verwendet werden muss, wenn der Motor rationell sein soll. In Fig. 23 ist dieser groessere Durchmesser gezeigt. Man findet in Fig. 23 links und rechts des Kolbens 33 in der Kammer 65 noch zwei Linien 67, die den Durchmesser von 39,46 mm zeigen. Wenn die Stelzerkolben 4, 44,30 mm Durchmesser haben, wuerde der Kammerndurchmesser der Kammer 65 naemlich 39,46 mm, wenn man den 1,73 fachen Querschnitt nimmt. In der Fig. 23 hat der Kolben 33 aber einen groesseren Durchmesser, da ja fast der dreifache Querschnitt verwendbar ist, wenn der Motor und der Kompressor mit geringen Verlusten arbeiten.

Der Motor der Fig. 23 waere also als Presslufterzeuger rationell. Die Kolbenanordnung erhielte bei Kompressionsverhaeltnis ε = 40 bereits bei 62 mm Hublage H die halbe kinetische Energie, die das Kolbenassembly an die Pressluft abgeben kann. Bei der Kompression der Luft wuerde diese Haelfte der errechneten kinetischen Energie des Kolbens bei der Kompression der Luft verwendet und dabei die Bewegung des Kolbenassemblies abgebremst, bis sie bei der Enhbulage H 1 null waere, also der Hubweg beendet ist. Die dem Kolben verliehene kinetische Energie waere also nicht verloren, sondern sie waere in den Energie Inhalt der Pressluft umgewandelt. Allerdings haette der Motor nur die Haelfte der errechneten theoretischen Leistung, die noch um Wirkungsgradverluste zu reduzieren waere. In der Praxis ist es natuerlich nicht so, dass die kinetische Energie genau in der Hublage H = 62 erreicht ist und genau hier die Benutzung der kinetischen Energie zur Kompression beginnt. Denn die Arbeit leistende Expansion, sowie die Arbeit verbrauchende Kompression geht ja ueber den ganzen Hubweg. Die Feststellung der mittleren kinetischen Energie macht aber die Vorgaenge leichter verstaendlich und gibt einen Anhalt ueber die Leistung, die man vom Motor erwarten kann.

Waehrend in Fig. 23 eine Haelfte, die rechte Haelfte des Stelzer Motors verwendet ist, um den Kompressorteil 33, 65, 26, 27 anzuhaengen, ist es jedoch fuer hoehere Leistungen zweckmaessiger die Eickmann Motoren mit geringeren Massen der Kolben zu verwenden, wie z. B. die nach den Fig. 14-16 oder 39.

Nach Eickmann ist es ferner zweckdienlich, ein weiteres Kolbenstangenteil 38 aus der Kompressorkammer durch deren Deckel hindurch herausragen lassen, um an dessen Ende mittels Pleuelbolzen 43 das Pleuel 46 anzuordnen. Das Pleuel 46 lagert mit dem anderem Auge auf dem Exzenterlager 63 einer Kurbelwelle, oder, wie in Fig. 23 und Fig. 24, auf dem exzentrischem Lagerzapfen einer Kurbelscheibe 49.

Fig. 24 ist ein Schnitt durch Fig. 23 entlang der gepfeilten Linie in der Fig. 23. Die Kurbelscheibe 49 ist im Lager 35 des Gehaeuses 42 umlauffaehig gelagert und hat die Schwungmasse oder das Gegengewicht 52. Diese Anordnung erreicht folgende Vorteile:

a) Es wird verhindert, dass der Kolben 4, 44, 33 gegen einen Deckel oder Zylinderboden stossen kann, da der Hubweg durch das Pleuel 46 und den umlaufenden Exzenterzapfen 63 gesteuert wird.

b) Der Motor kann mit mehrfach hoeherer Drehzahl laufen, da die Beschleunigung der Masse des Kolbenassemblies 4, 44, 33, 7 usw. aus der Schwungmasse 52 entnommen und ihr wieder zugefuehrt wird, wenn der Motor einmal seine Dauerdrehzahl erreicht hat. Dadurch ist eine mehrfach hoehere Drehzahl und Leistung ermoeglicht.

c) Da die Exzenterscheibe 49 eine Drehbewegung hat, ist es einfach, deren Welle 56 mit einem ueblichem Motorrad oder Auto Anlasser aus der Batterie zu starten.

Fuer hohe Drehzahlen ist es zweckmaessig, die Auspuffgase zum Betrieb eines Turboladers 68 zu verwenden und die Kompressorkammer 65 durch vom Turbo 68 vorkomprimierte Luft zu speisen. Denn es ist sehr fraglich, ob die Luft ohne Vorkompression ausreichend vollkommen bei den von Stelzer angegebenen 30 000 Doppelhueben pro Minute in den Kompressor Raum 65 hereingelangen kann. Werden die Kolbenstangen 37, 38 usw. sowie die Pleuel und Exzenterteile 43, 46, 63 usw., sowie die Schwungmasse 52 ausreichend stabil ausgebildet, dann kann der Motor der Fig. 23 und 24, insbesondere dann, wenn er leichte Kolben nach den Fig. 14-16 oder dergleichen verwendet, jedenfalls 30 000 Doppelhuebe pro Minute laufen, obwohl eine so hohe Hubzahl nicht immer erforderlich oder angebracht ist.

Waehrend der Motor der Fig. 22 ausschliesslich mit der kinetischen Energie des Kolbens 4, 7, 44 arbeitet, kann der Motor der Fig. 25 und 26 auch ohne Ruecksicht auf die kinetische Energie des Kolbens arbeiten.

Fig. 25 ist ein Laengsschnitt durch einen Fluid foerdernden Verbrennungsmotor und Fig. 26 ein Schnitt entlang der gepfeilten Linie der Fig. 25.

Fig. 25 mit Fig. 26 zeigt den Doppelkolben 4, 44 mit der verbindenden Kolbenstange 7 dazwischen in den Zylinderkammern 1 und 61, in denen der Doppelkolben reziprokiert. Die Frischluft wird durch die Einlaesse 26 zugefuehrt und nach vollendetem Expansionshube wird das Abgas aus den Ablass Schlitzen 6 aus dem betreffendem Zylinder abgeblasen, die der betreffende Kolben 1, 61 in seiner inneren Endlage freigibt. Dabei wird vom Lader her Frischluft durch den Einlass 26 in den betreffenden Zylinder hereingedrueckt und spuelt diesen sauber aus. In den Figuren dieser Schrift sind Zuendkerzen, Einspritzvorrichtungen und dergleichen nicht eingezeichnet, da solche fuer entsprechende Motoren selbstverstaendlich sind. Doch sind auch deshalb keine Zuendmittel eingezeichnet, weil die Motoren dieser Schrift bei hohen Kompressionsverhaeltnissen selber zuenden koennen. Wenn von der Zufuehrung von Frischluft geschrieben wird, kann das bei Vergaser Motoren auch Frischgas also Gemisch aus Luft und Brennstoffnebel sein. Nachdem im einem Zylinder 1 oder 61 das Altgas entspuelt ist, zuendet der Brennstoff im anderem Zylinder 1 oder 61 und treibt den betreffenden Kolben 4 oder 44 zum Expansionshube an. Diese Vorgaenge werden bei den kommenden Figuren nicht wieder beschrieben, weil sie sinngemaess, wie in den Fig. 25 und 26 wirken.

Die Besonderheit der Fig. 25 und 26 besteht in Folgendem:

a) Die Kolbenstange 7 ist mit den Hubschablonen mit Hubflaechen versehen, ueber die Pumpkolben oder Kompressorkolben angetrieben werden. Die Hubschablonen 76, 77 bilden die Hubflaechen 78, 79, auf denen die Hubrollen 72 den Pump- oder Kompressions-Hubweg abnehmen und auf die Pump- der Kompressions-Kolben 24 uebertragen.

b) Die Zylinder Waende 2 sind mit Schlitzen 81 versehen, in denen die an der Kolbenstange 7 angeordneten Kreuzfinger 80 laufen und aus dem Motor heraustreten, um Pleuellager 43 fuer die Pleuel 46, 48 zu bilden.

Diese Besonderheiten a und b koennen einzeln oder gemeinsam verwendet oder angeordnet werden. Dieser Motor entspricht im Wesentlichem der Fig. 45 der Patentanmeldung P-32 33 243.2. Doch hat der Motor der Fig. 25, 26 gegenueber der genannten Fig. 45 der genannten Patentanmeldung noch die Vorteile c und d, wie folgt:

c) Die Kolbenstange 7 ist so kurz und die Kolben und Zylinder liegen in achsialer Richtung so nahe beieinander, dass die Hubschablonen 76, 77 mit ihren Hubflaechen 78, 79 in die betreffenden Zylinder 1 und 61 eintreten, wenn die Kolben 4, 44 reziprokieren.

d) Die Arbeit verrichtenden Zylinderraeume liegen achsial aussen, sodass der Mittelkoerper 40 der Fig. 20, 39, 43 fortfaellt.

Die Wirkungsweise dieses Motors ist eingehend anhand der Fig. 46 in der genannten Patentanmeldung beschrieben. Die Fig. 46 der genannten Patent- Anmeldung wird in dieser Schrift als Fig. 46 gebracht, doch sind die Bezugszeichen so geaendert, dass diejenigen der jetzigen Schrift mit in der Figur verwendet sind. Fig. 45 ist entsprechend eine Kopie der Fig. 45 der gen. Patentanmeldung.

Fig. 45 zeigt den bisherigen Motor dieser Art in einem Laengsschnitt. In den Fig. 25 und 26 ist noch zu sehen, dass die Hubarme in Hubarmlagern 74 schwingen koennen und die Hubrollen 72 auf den Lagerzapfen 73 der Hubarme 75 lagern und die Hubarme 75 mit Lagerflaechen Koerpern 71 versehen sind, auf denen zwischen den Koerperteilen 71 und den Kolben 24 angeordnete Kolbenschuhe 70 etwas gleiten, die in den Kolben 24 schwenkbar lagern.

Bei dem Hube der Motorkolben 4, 44 druecken die Hubflaechen 78, 79 abwechselnd die betreffenden Kolben 24, von denen nur 2 gezeichnet sind, in die betreffenden Pump- oder Kompressions- Kammern 21 herein, die nur durch durch die Positionsnummern 21 angedeutet sind.

Die Formgebung der Hubschablonen und Hubflaechen 76 bis 79 ist so gestaltet, dass die Pumpkolben (die auch Kompressor Kolben sein koennen, in Zukunft aber nur Pumpkolben genannt werden), 24 gerade die Kraft aufnehmen, die die Hubflaechen 78 bzw. 79 aus dem Gasdruck in dem betreffendem Motorzylinder 1 oder 61 abgeben. Dazu haben die Hubflaechhen 78. 79 einen bestimmten Winkel relativ zur Kolbenachse und einen bestimmten Abstand von der Kolbenachse 83, die beide aus den Formeln und Regeln der genannten Patentanmeldung P-32 47 181.5 zu entnehmen sind. Im Falle voller Gleichsetzung der Kraefte herrscht Gleichgewicht zwischen den Kraeften an den Kolben 24 einerseits und dem betreffendem Kolben 4 oder 44 andererseits. Der Motor bewegt sich dann nicht. Wuerde man aber durch die Zylinderwand hindurch mit dem Finger den Kolben 4, 44 ganz leicht in eine Aachsialrichtung druecken, dann wuerden entweder die Pumpkolben 24 den Motorkolben 4, 44 treiben oder der Motorkolben 4, 44 die Pumpkolben 24 treiben. In der Praxis wird daher die Form der Form der Hubflaechen 78, 79 etwas verjuengt, sodass immer der Motorkolben 4, 44, eine etwas groessere Kraft ausuebt und der Motor mit Kolben 4, 44 seine ganze Lesitung des Gasdruckes im betreffendem Zylinder 1 oder 61 zu jederzeit, gleichgueltig, in welcher Hublage der Kolben 4, 44 ist, in durch die Kolben 24 gefoerderte Fluidleistung abgibt. Zum Beispiel als Hydraulischen Druckstrom oder als Pressluft Druckstrom. Durch Anordnung einer beliebigen Zahl von Pumpkolben 24 kann man einmal die zur Kolbenachse 83 senkrechten Kraefte ausgleichen und ausserdem die Energie und Leistung, die der Motor abgibt, verhaeltnisgleich in einzelne Druckfluidstroeme aufteilen. So kann man zum Beispiel mehrere Hydromotoren oder Pressluftmotoren zur gleichen Umlaufzahl synchronisieren.

In den Fig. 27 und 28, die zueinander Schnittfiguren sind, ist ein weiteres Ausfuehrungsbeispiel eines Doppelkolben Motors gezeigt. Auch in diesem Motor ist der Arbeitskolben 4, 44 durch ein am Kolbenbolzen 43 und dem Exzenterlager 63 der Kurbelwelle 56 mit Gegengewichten 52 gelagertes Pleuel 46 angeordnet. Die Besonderheit dieses Motors besteht im Folgendem:

e) Dem einem Zylinderraume 1 mit Wand 2, in dem der eine Kolben 4 reprokiert, sind mehrere Gegenzylinder 61 mit darin reziprokierenden mehreren Gegenkolben 44 angeordnet, wobei jeder der Gegenkolben 44 durch eine individuelle Kolbenstange 7 mit dem Erstkolben 4 verbunden ist.

In den Fig. 27 und 28 sind dem Erstkolben 4 insgesamt 4 Gegenkolben 44 in Gegenzylindern 61 zugeordnet. Entsprechend hat man vier Kolbenstangen 7. In diesen Figuren sind vier Gegenkolben 44 gewaehlt, weil man dann gerade, ungebogene Kolbenstangen 7 zwischen den Kolben 4 und 44 verwenden kann. Denn bei vier Zylindern koennen diese unter dem Erstkolben 4 angeordnet werden. Der Durchmesser der Gegenkolben 44 und Gegenzylinder 61 ist dann gerade gleich der Wurzel aus der Wurzel des Durchmessers des Erstkolbens 4, also gerade die Haelfte des Durchmessers des Erstkolbens 4. Wendet man 4 Gegenkolben nur 2 Gegenkolben 44 an, dann wird deren Durchmesser gleich der Wurzel aus dem Durchmesser des Erstkolbens, naemlich 0,7071 des Durchmessers des Erstkolbens 4. Diesen Durchmesser kann man aber nicht mehr so unter dem Erstkolben 1 anordnen, dass man mit einer geraden Kolbenstange, bzw. mit geraden Kolbenstangen 7 auskommen koennte. Die Kolbenstangen 7 muessten dann gebogen werden. Dann aber koennen sie nicht mehr voll in den Etszylinder Raum 1 eintreten und der Motor wuerde dann wesentlich laenger, weil die Kolbenstange dann teilweise ausserhalb des Innendurchmessers des Erstzylinders 1 laufen muesste. Die Ausfuehrung mit 4 Gegenkolben 44 ist also die guenstigste, weil einfache Kolbenstangen und kurze Pleuel 46 verwendet werden koennen. Das ist auch dann der Fall, wenn man 5, 6, 8 oder dergleichen Gegenkolben 44 anordnet. Dann aber wird die Kolben und Zylinderzahl ziemlich hoch und der Motor in der Herstellung entsprechend teurer. Im Uebrigen sind in Fig. 27 Einlassventile 26 gezeigt, die in der Fig. 32 noch deutlicher sichtbar und beschrieben sind. Die Kurbelwelle 56 ist mit Fluidleitungen 87 fuer das Schmierfluid versehen und die Leitungen koennen in hydrostatische Druckfluidtaschen zwischen der Kurbelwelle und deren Lager muenden.

Fig. 28 demonstriert ausserdem die Moeglichkeit der Anordnung einer weiteren Besonderheit.

Fig. 28 zeigt die weitere Besonderheit, dass angeordnet werden kann, wenn es erwuenscht ist, wie folgt:

f) Im Zylinderdeckel 3 werden Schwenk- oder Rotations-Ventile 84 mit Steuer und Durchfluss Kanaelen 85 angeordnet, wobei zur Erzielung eines voll ausgenutzten Gasdurchsatzes mit Verhinderung toter Raeume der Kolbenstirnflaeche 5, also dem Kolbenkopfe Ausnehmungen 88zugeordnet und in ihm eingearbeitet oder eingeformt sind, deren Formgebung komplementaer zu dem Aussendurchmesser der Ventile 84 ist und deren Achsen zu den Achsen der Ventile 84 parallel sind und mit ihnen gleich liegen, wenn die Kolbenstirnflaeche die Bodenflaeche des Zylinder deckels 3 beruehrt. Die Waende der Ausformungen 88 liegen dann an dem betreffendem Teile der Aussenflaeche der Ventile 84 an und jeder Totraum, der den Wirkungsgrad des Aggregates verringern wuerde, oder die Leistung des Aggregates vermindern wuerde, ist vermieden.

Die bereits bekannten Teile sind lediglich mit Bezugszeichen versehen, aber nicht noch einmal beschrieben, weil deren Lage und Wirkungsweise aus der Beschreibung anderer Figuren bereits bekannt ist. Die Aggregate, die in den Figuren dargestellt sind, werden meistens Motor genannt, doch ist damit gemeint, dass sie auch ganz oder teilweise als Pumpen, Kompressoren, bzw. pneumatische oder hydrostatische Getriebe, Pumpen, Motoren, Kompressoren oder der gleichen verwendet werden koennen.

Zu erwaehnen ist noch, dass dann, wenn die Zylinder vom Turbo aufgeladen werden, die Kolben 4 und 44 nicht unbedingt durch die Kolbenstange 7 verbunden sein muessen. Die Kolbenstangen 7 koennten dann einfach als Distanzstuecke frei zwischen den Kolben 4 und 44 liegen, oder mit nur einem derselben verbunden sein, denn der Turbo Druck wuerde die Kolben 4 und 44 dann zusammendruecken und den betreffenden Hubvorgang treiben. Die Produktion des Kolbenaseemblies ist dann einfacher und kann den Motor nach den Fig. 27, 28 verbilligen. Doch brauchen die Kolben dann groessere Laengen zur guten Fuehrung und Verhinderung oder Verkantung im betreffendem Zylinder mit der Zylinderwand 2. Daher ist es praktischer, die Kolben 4 und 44 mit der Kolbenstange 7 zu verbinden, oder, wie es in den nicht Stelzerschen, Eickmannschen Motoren moeglich ist, einteilig herzustellen, ohne die Zylinder getrennt herstellen zu muessen.

Fig. 29 und 30 zeigen ein weiteres Ausfuehrungsbeispiel eines neuen Motors in zueinander gehoerigen Laengsschnitten. Dieses Motoren entsprechen zum grossem Teile dem Motors der Fig. 26. Insbesondere sind die Schlitze 81 und die Kreuzfinger 80 mit den Pleueln 46 an den Kreuzfingerzapfen 43der Fig. 25 und 26 in den Fig. 29 und 30 vorhanden. Die Besonderheiten der Fig. 29 und 30, die einzeln oder gemeinsam angeordnet werden koennen, sind:

g) Die Kurbelwelle traegt an ihren Exzenterlagern 54 jeweils 3 Pleuel- Augen der Pleuel 46 bis 48 nebeneinander. Das ist wichtig fuer die Ausbildung eines Motors nach der Fig. 20. Fig. 20 hat nur 3 Einzel- Pleuel, waehrend Fig. 29 und 30 jeweils 3 Doppelpleuel 46 haben, wenn jeweils 3 Zylindersaetze 2 der Fig. 29, 30 in der 60 Grad Winkelbauweise der Fig. 20 angeordnet sind. Dadurch wird erhebliches Kurbelwellen und Kurbelgehaeuse Gewicht gespart.

h) Die Einlassventile 26 sind Kugeln, die zum Beispiel sehr leichte aus Carbon oder Porzellan, natuerlich auch aus Metall oder Glas, sein koennen und die mittels der Spanner aus Federn 89 so gehalten und auf die Ventilsitze gedrueckt sind, dass der Turbo Ladedruck oder der freie Atmosphaeren Druck ausreicht, sie zu oeffnen. Fuer hohe Hubzahlen ist geringes Gewicht der Ventile wichtig, der Massenkraefte wegen. Diese Ventile in Kugel form sind billig am Markt. Die Kolben- Stirnflaeche 5 des betreffenden Kolbens 4, 44 muss dann die hohlkugelformige Ausnehmung 90 erhalten, die komplemenaer zur Aussenflaeche des betreffenden Teiles des Kugelventils 26 platziert und bemessen sein muss, damit jeder tote Raum verhindert wird.

Waehrend alle anderen Teile aus bereits frueher beschriebenen Figuren verstaendlich sind, wenn man die Positionsnummern nachliest, ist in der Fig. 29 noch gezeigt, dass ein Zwischenlager 95 fuer die Kurbelwelle 56 angeordnet werden kann, da die Pleuel der Paare ja achsial weit voneinander entfernt sind. Ausserdem kann ein Aussengehaeuse 94 angeordnet werden und einen Innenraum 93 bilden, der mit den Einlaessen 9 in Verbindung steht und der mit dem Ladedruck der Frischluft oder des Frischgemisches gefuellt werden kann. Fuer die Aufnahme der Ventilspanner 89 erhaelt der Kolben entsprechende Ventilspanner Ausnehmungen 91 komplementar angeordnet und geformt zu den Ventilspannern 89, damit auch die Ventilspanner keinen Totraum erzeugen. Fig. 30 zeigt den Kolben 4,7,44 in Mittel Hublage, wodurch besonders deutlich sichtbar wird, wie das Kuehlfluid dann durch den Einlass 19 entlang der Kuehlrippen 53 des Kolbens und der Kolbenstange 4, 7, 44 stroemend den Kolben und die Zylinderwand 2 kuehlen kann, um aus dem Auslass 20 danachh heraus zu stroemen oder heraus zu fliessen.

Fig. 30 zeigt einen Teil der Fig. 14 mit der Besonderheit:

i) Statt den Kolbenring 153 der Fig. 14 anzuordnen, ist ein Dichtring 96 angeordnet, der sich in einer Ringkammer im Deckel 3 befindet und der radial von aussen nach innen spannt. Dadurch werden lange Hubwege moeglich, ohne mehrere Kolbenringe an der Kolbenstange 7 zu verwenden und ausserdem laeuft der Dichtring 11 nicht durch die heissen Brenngase im Zylinder, wie der Kolbenring des Stelzer Motors. Sobald die Steuernut 15 schliesst, ist der Dichtring 11 in der Dichring Kammer 10 vom heissem Brenngase getrennt.

In der Praxis wird ausserdem ein weiterer gleicher Dichtring am aeusserem achsialem Ende des Deckels 3 angeordnet, um den Einlass 9 in beiden Achsialrichtungen gut abzudichten. Es ist zweckdienlich, die innere Dichtflaeche 97 des Dichtringes 11 gut zu schleifen und ueber den Kanal 96, der eine einfache Bohrung sein kann, den Brennraumdruck auf die radial aeussere Rueckseite des Dichtringes 11 zu leiten, damit Druck in der Kammer 10ist und die Dichtflaeche 97 gut an die Aussenflaeche der Kolbenstange 7 gedrueckt wird. Man kann den Deckel auch mehrteilig ausbilden, dass heisst ihn entlang der waagerechten Striche im Deckel 3 trennen, die Flaechen gut schleifen und die Teile dann wieder zu dem Deckel 3 zusammen zu schrauben, nachdem man die Dichtringe 11 in die Kammern 10 eingelegt hat. Auf diese Weise ist die Herstellung der Dichtringkammern 10 besonders einfach und praezise moeglich und di e Montage, wie der Austausch der Dichtringe 11 bereitet dann keine Schwierigkeiten.

Fig. 32 zeigt, wie statt der Kolbenstange 7 ein Einlassventil 26 am betreffendem Zylinder 1 oder 61 angeordnet ist. Diese Fig. 32 zeigt diese Anordnung etwa im Mass-Stabe 1 : 1 fuer den 1000 CC Motor der Analyse. Die gleiche Anordnung findet man im verkleinertem Masstabe in den Fig. 25 bis 27. Das Ventil 26 hat einen Ventilshaft 100, der durch den Dichtring 11 in Dichtringkammer 10 abgedichtet werden kann. Am rueckwaertigem Ende des Ventilschaftes 100 kann die Halterung 99 angeordnet sein, die die Ventilfeder 98 gegen Herausfallen sichert und das Ventil schliesst, wenn der Druck im Einlasse 9 zu gering ist, um es zu oeffnen oder um es offen zu halten.

Die Fig. 33 und 34 zeigen in Laengsschnitten die Ausfuehrungsbeispiele des Mittelkoerpers 40 oder 140 der Fig. 20 in vergroesseertem Masstabe, damit man die Teile besser erkennt. Die Fig. 35 ist ein Schnitt durch Fig. 33 entlang der gepfeilten Linie in Fig. 33, waehrend Fig. 36 ein Schnitt entlang der gepfeilten Linie in Fig. 34 ist. Man sieht im Mittelkoerper 40 die Ringkammer 35 mit den Einlaessen 113. Die Bohrung durch den Koerper 40 nimmt die Kolbenstange 7 auf und dichtet diese ab. Fuer das Einweg Einlassventil oder die Einwegeinlassventile (die Fig. 35 zeigt 4 solcher Ventile) sind die Sackbohrungen radial bis zu den Halteborden 114 angeordnet, um die Ventilgehaeuse 130 darin aufzunehmen und dicht zu halten. In dem Ventilgehaeuse 130 ist der Ventilsitz angeordnet, der den Ventilkopf des Ventils 112 traegt. Das Ventil 112 ist ein radial nach innen, der Innenkammer 50 zu, oeffnendes und abdichtendes Ventil 112. Am Ventilschaft 112 ist die Federnspannung und Halterung 115 angeordnet, die die den Schaft 112 umgebende Feder 117 haelt und schwach spannt. Dadurch wird das Ventil 112 geschlossen. Ferner sind die Stopper (Wegbegrenzer) 116 im Ventilgehaeuse 130 angeordnet, um zu verhindern, dass der Ventilkopf des Ventils 112 radial zu weit nach innen fliegt und gegen die Kolbenstange 7 stoesst. Diese Anordnung ist eine Einwegventil Anordnung die Luft oder Gemisch radial von aussen her durch das geoeffnete Ventil 112 in die Innenkammer 50 und in die Steuernut 15 der Kolbenstange 7 stroemen lassen kann, aber Ausstroemen von Luft oder Gas aus dem Zylinder 1, 61, der Steuernut 15 oder der Innenkammer 40 verhindert. In dieser Fig. 35 ist ausserdem noch gezeigt, dass Zuendraeume 109 angeordnet werden koennen, zu denen die Gewinde 110 fuehren, in die man die Zuendkerzen einschrauben kann. Stattdessen kann man dort aber auch Einspritzanordnungen einsetzen.

In der Fig. 34 sieht man die ebenfalls Einweg Einlassventile 101 und 102. Diese leiten die Luft oder das Frischgemisch nicht in eine Innenkammer 50, sondern direkt in die beiden Zylinder 1 und 61. Die Ventilkoepfe 101 und 102 liegen auf den Ventilsitzen, die leicht herstellbar sind, weil sie den konischen Abschluss der Bohrungen bilden, die die Ventile aufnehmen. Am rueckwaertigen Ende haben die Ventilschaefte wieder eine Federnhalterung 105, an der die den Ventilschaft teilweise umgebenden Federn 107 angeordnet sind, die die Ventile in die Sitze ziehen und schliessen. Eine Spannhuelse 106 mit Spannborden 108 haelt die betreffenden anderen Enden der Federn 107 und bewirkt die schwache Vorspannung der Federn und Halterung der Ventile 101 und 102 auf ihren Sitzen. Die Federnspannhuelsen koennen durch die Einlaesse 104 eingebaut werden. Durch die Einlaesse 104 stroemt auch die Frischluft oder das Frischgemisch und oeffnet unter Ladedruck die Ventile 101 und 102, wenn der Gegendruck im betreffendem Zylinder 1 oder 61 entsprechend gering ist. So wird durch die Anordnungen nach den Fig. 33 bis 36 wahlweise je nach Anordnung der Zylinder 1 oder 61 mit Luft oder Frischgemisch gefuellt und der betreffende Zylinder vom Altgas ausgespuelt, das dann durch die Auslaesse 6 aus dem betreffendem Motor herausgeblasen wird, insbeondere auch, um den Turbo zu treiben.

Fig. 37 und 38 zeigen ein besonders leichtes Pleuel mit geringer Masse, das der geringen Masse wegen, der Beschleunigung wenig Traegheitskraft entgegensetzt. Es ist aus faserverstaerkter Plastik hergestellt und zwar meistens aus Kohlefaser Baustoff, naemlich aus Carbon Fiber. Zwecks Herstellung des Pleuels aus diesem aeusserst festem, aber sehr leichtem Baustoff von nur etwa 1,4 spezifischem Gewicht, also einer wesentlich geringeren Masse als Leichtmetall hat, werden drei Rohrteile geformt. Das geschieht, indem man den Kohlefaserstoff um eine Welle wickelt und mit dem Bindestoffe, zum Beispiel mit Epoxy Resin, bestreicht und dann trocknet. Die Fasern sind durch die Punkte in den Figuren angedeutet. Nachdem das Material getrocknet ist, kann man die so erhaltenen Rohre 118 oder 119 von der Welle, um die der Faserstoff gewickelt war, abziehen. So erhaelt man die Pleuelaugen 118 119. In aehnlicherweise wickelt man das Ovalrohr 120. Ist es getrocknet, zieht man es von der Ovalwelle mit den Planfaechenteilen nahe 123 ab, und hat so das Ovalrohr. In dieses schiebt man die innere Kreuzverstaerkung 120 herein, wenn man diese anordnen will, um groessere Fest igkeit zu erzielen. Dieses Kreuzteil 120 hat man vorher ebenfalls aus dem gleichem Baustoffe hergestellt und mittels der Verbindungskleider 122 zusammen verklebt. Danach wird das Ovalrohr auf Laenge geschnitten und mit den Enden vom Radius um die Augen 118 und 119 geformt, z. B. gefraest oder geschliffen. So kann man das Ovalrohr 121 zwischen die Pleuelaugen 118 und 119 legen. Dann wickelt man eine Faserstoff Haut 123 um die Augen und um das Ovalrohr so herum, wie in den Fig. 37 und 38 gezeigt, nachdem man vorher die betreffenden Stellen der Augen und des Ovalrohres mit dem Bindestoff bestrichen hat. Nach nochmaligem Auftragen von Bindestoff, wie Epoxy Resin, trocknet man das ganze, z. B. im Ofen, und hat nach dem Trocknen ein perfektes Pleuel mit Augen zum Laufen um den ezentrischen Teil der Steuerwelle, um den Exzenterzapfen oder um den Kolbenbolzen, wobei das Pleuel dann doppelt so haltbar, wie eines aus Aluminum ist, aber nur etwas mehr, als die Haelfte des entsprechenden Pleuels aus Aluminium wiegt. Entsprechend kann die Drehzahl oder Hubzahl des Motors erhoeht werden, der dieses Pleuel benutzt.

Fig. 45 zeigt den Doppelkolbenmotor mit Mittelteil 40, wie er zum Beispiel in Fig. 20 verwendet ist, aber auch alleine verwendet werden kann. Wichtig ist, dass er einen nach aussen gehenden Kolbenstangenteil 38 hat, der mit einem Kurbeltriebe verbunden werden kann. Die Teile dieses Motors haben Positionsnummern, die bereits in dieser Schrift beschrieben sind. Im Uebrigen zeigt 212 den Turbo. Position 213 ist die Ansaugleitung des Turbo Laders und 214 die Ausgangsleitung fuer die vorkomprimierte Luft. 226 ist das einscraubbare Gehaeuse des Einwegventils 112 mit der inneren Einleitung 9. 211 zeigt die Abgasleitung vom Auslass 6zur Turbine des Turbo Laders. 216 ist das Gehaeuse und 209 das Ventil eines Ansaugventiles zu Leitung 211 fuer die Zeit, in der eventuell die Leitung 211 unter Atmosphaerendruck liegenden Niederdruck hat.

Fig. 46 zeigt im Laengsschnitt der Fluid foerdernden Verbrennungsmotor, dessen Teile (Positionsnummern) bereits frueher in dieser Schrift beschrieben worden sind. Von hoher Wichtigkeit ist bei dieser Ausfuehrung, dass kein Einweg Einlassventil erforderlich ist, da diese Funktion durch die Steuernuten 15 erfuellt wird. Insofern ist das System der Fig. 46 einfacher, als das der Fig. 45. Man bedenke hier, dass in der Fig. 46 die Verbrennungsmotor Kammern 1 und 61 achsial innerhalb der Kolben 4 und 44 liegen. Wenn sie achsial ausserhalb liegen, ist die Sache anders. Fig. 45 und 46 haben den Vorteil oder Nachteil, dass die hohen Temperaturen nahe zur Mitte des Motors auftreten, waehrend sie bei denjenigen Figuren dieser Schrift, in denen die Verbrennungsmotoren Zylinder kammer 1 und 61 achsial ausserhalb der Kolben 4 und 44 liegen, mehr achsial nach aussen, mehr von der Mitte des Motors entfernt auftreten, die genannten hoeheren Temperaturen. Beides hat Vorteile und Nachteile. Bei Hochtemperaturen in der Mitte kann man mit einem Ventilator auskommen, doch ist die Kuehlung generell etwas schwieriger. Bei den Hochtemperature mehr achsial nach aussen braucht man meistens zwei Kuehlgeblaese, doch ist die Kuehlung wirksamer in den meisten Faellen.

Fig. 47 ist ein Querschnitt durch Fig. 46 entlang der gepfeilten Linie F-F in Fig. 46. Fig. 47 zeigt daher, wie die in Fig. 46 um 90 Grad verdreht gezeichneten Hubscha blonen 76 mit deren Hubflaechen 79 wirklich liegen, naemlich um 90 Grad verdreht relativ zu den Schablonen 77 mit den Hubflaechen 78.

Fig. 48 zeigt einen Blick von der Seite her auf einen Teil der Fig. 46, wodurch man die Schwingarme 75 gut sehen kann und auch die wirkliche Lage der Hubschablonen sieht. In dieser Figur sind auch die mathematischen Werte "S" und "0" gezeigt, die fuer die Berechnung der Hubflaechen wichtig sind.

Fig. 49 zeigt einen Blick von oben auf die Hubkoerper 71 mit den Schwingarmen 75, wobei die linke Haelfte der Figur ein Schnitt durch einen Teil der Fig. 48 ist, um die Lage der Schwenkbolzen 74 in der Zylinderwand 2 zu verdeutlichen.

Fig. 50 bringt die vorlaeufigen Formen fuer die Berechnung der mathematisch wichtigen Werte "S" und "0". Fuer weitere Einzelheiten dazu koennen Lizenzen und Rotary Engine Kenkyusho Reporte (Berichte) vom Verfasser dieser Schrift oder von Herrn Dr. Richard Breinlich erworben werden.

Fig. 51 ist ein Schnitt durch die Fig. 15 entlang der Schnittlinie N-N in Fig. 15. In Fig. 51 ist jedoch der Kolben 4, 7, 60, 44 in der mittleren Lage innerhalb der Zylinderanordnung gezeigt. Dadurch wird besonders deutlich sichtbar, wie in dieser Lage in Richtung der eingezeichneten Pfeile ein Kuehlfluidstrom durch den Mittelteil aus der Kammer 19 durch den Mittelteil und durch den Einlass 160 durch den Hohlkolben 4, 60, 7, 44 geleitet werden und teilweise oder ganz auch jenseits der Kolbenverbindung 60 die Auslaesse 6, 20 wieder aus dem Motor herausgelassen werden kann.

Fig. 52 ist ein Laengsschnitt durch einen weiter verbesserten Doppelkolbenmotor. Dieser sieht zunaechst etwa so aus, wie der der Fig. 17. Seine Teile haben auch, soweit sie denen des Motors der Fig. 17 entsprechen die gleichen Positionsnummern. Doch hat der Motor der Fig. 52 eine weitere Besonderheit, die auch bei Kurbel Motoren mit nur einem Kolben angewendet werden kann, und die beschrieben werden kann, wie folgt:

k) Dem exzentrischem Kurbelzapfen der Kurbelwelle, der Kurbelscheibe oder der Exzenterscheibe ist ein Zylinder 2 derartig zugeordnet, dass der Zylinder relativ zur zentrischen Lagerung der Welle des Kurbelteiles derart verschiebbar ist, dass der Abstant des Zylinderdeckels 3 zur zentrischen Achse des Kurbellagers verschiebbar ist,

und die weitere Besonderheit,

l) dass die Steuerung der Verschiebung des Abstandes der inneren Verschlussflaeche 14 des Deckels 3 des Zylinders 2 in Abhaengigkeit von dem Rotorwinkel alpha des umlaufenden exzentrischen Lagerteiles der Kurbel erfolgt.

Die technische Durchfuehrung ist in der Fig. 52 so dargestellt, dass das Gehaeuse 57 eine Fuehrung (in der Fig. 2) 160 erhaelt, in der der Zylinder (die Zylinderwand) 2 oder ein Teil derselben, gefuehrt und verschiebbar ist. Die Steuerung der Verschiebung, die in der Figur entlang der Achse der Zylinder 1 und 61 erfolgt, geschieht durch ein Uebertragungsteil 162, dass der Zylinderwand 2 oder dem Zylinder 1, 61 oder dem Deckel 3 zugeordnet ist. Die Kraftuebertragung der Steuerung des Zylinder- Hubvorganges, Verschiebungsvorgangs, kann mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydrostatisch erfolgen und die Steuerung kann ebenfalls mechanisch, elektrisch, pneumatisch, hydrostatisch oder elektronisch ausgefuehrt werden. In der Fig. 52 sind mechanische Teile 161 und 162 gezeichnet.

Durch diese Besonderheit der Fig. 52, die auch an anderen Motoren zum Beispiel an herkoemmlichen Motoren, die in Zylindern laufende Kolben haben, angewendet werden kann, wird erreicht, dass der hohe Brennraum- Druck im Zylinder 1 oder 61 dann nicht auftritt, wenn das Kolbenpleuel zum Exzenterlager senkrecht steht und daher Reibung verursacht ohne Drehmoment zu erzeugen, sondern der hohe Brennraumdruck und damit die hohe Kraft auf die Stirnflaeche 5 des Kolbens 4, 44 erst dann auftritt,wenn der Rotorwinkel alpha bereits ueber den Winkel null hinaus auf den Winkel 90 Grad zulaeuft - siehe Fig. 13 - sodass der jetzt zwischen null und neunzig Grad Drehwinkel alpha beginnende Hochdruck der Verbrennung in einer Lage auf den Kurbelzapfen 54 trifft, wenn dieser bereits Drehmoment erzeugen kann. Die hohen unnutzen Reibungsverluste der herkoemmlichen Verbrennungsmotoren im Bereich des Winkels alpha um null herum, sind dadurch vermieden. Der Wirkungsgrad der Motoren ist erhoeht und so deren Leistung. Die Frage, bei welchem Umlaufwinkel alpha zwischen 0 und 90 Grad der Brennraumdruck auf dien Kurbelzapfen stossen soll, ist eine Frage der Ausfuehrung des betreffenden Aggregates und bei der Konstruktion zu beachten. Das System wirkt also so, dass der betreffende Zylinder, zum Beispiel 1 oder 61 im Bereich des Laufes des exzentrischen Kurbelzapfens ueber den Winkelbereich α um null Grad von der Achse der Kurbelwelle, der Kurbelscheibe pder des Kurbeltriebes weggeschoben wird, um bei dem gewuenschten Winkel wieder zu ihr hin geschoben zu werden. Diese Schubbewegung des betreffenden Zylinders 1 oder 61 ist in der Fig. 52 durch die dicken Pfeile rechts und links von den Zylindern gezeigt.

Fig. 53 zeigt, dass der Fluid foerdernde Verbrennungsmotor -in Japan und USA "Hydroengine" genannt, auch fuer Niederdruck Fluid, zum 47595 00070 552 001000280000000200012000285914748400040 0002003519140 00004 47476Beispiel Pressluft verwendet werden kann. Diese Figur enthaelt die Teile der Fig. 25 und 46 einschliesslich der Kolbenschuhe 70 und der Kolben 24, sowie der Fluidforderzylinder 21. Doch ist eine Kolbenstange 164 zwischen dem Kolben 4, 24 und dem Kolbenschuh 70 angeordnet, um den Kolben 4, 24 groesseren Durchmessers zu tragen, Dadurch bildet sich ein Raum unter dem Kolben 4, 24 aus, der mittels der Leitungen 165 von Druck entleert wird. Die Fluidforderanordnung des Zylinders 21 mit Kolben 24 hat in der Figur die Einlass und Aus ass Ventile 84. Es ist hier wieder erwaehnenswert, dass auch diese Figur ohne das Mittelteil 40 und ohne dazu angeordnete Einwegventile auskommt. Doch muss, wie auch in den anderen, entsprechenden Figuren dieser Schrift der Deckel 3 dann achsial den inneren Verschluss edes Zylinders 1 oder 61 bilden und eine Bohring haben, durch die die Kolbenstange 7 laeuft, wobei der Deckel 3 ann mit seiner Innenflaeche an der Kolbenstange 7 dichten und die Steuerfunktion der Steuernut 15 ausfuehren muss, indem die Zuleitung 9 durch den Deckel 3 angeordnet ist, um innen auf die Kolbenstange 7 und deren Steuernut 15 zu muenden.

Fig. 54 hat alle diejenigen Teile mit den betreffenden Funktionen, die die Fig. 25, 46 und 54 auch haben, jedoch ohne die Kolbenschuhe 70. Stattdessen hat die Fig. 54 folgende Besonderheit:

m) An der Kolbenstange 7 sind Zugschablonen 170 mit inneren Zugflaechen 171 angeordnet, die die Rollen 72 oder die Enden der Zapfen 73 radial aussen umgreifen und die Kolben 24 der Fluidfoerderanlage radial nach innen ziehen, wenn die Kolbenstange 2 des Verbrennungsmotors in der dem Arbeitshube entgegengesetzten achsialen Richtung bewegt.

Dadurch werden die Kolben 24, in der Figur ueber deren Kolbenstangen, die die die Zapfen 73 halten, einwaerts gezogen, sodass Fluidfoerderkolben 24 die Faehigkeit erhaelt, Fluid, wie Fluessigkeit, Luft oder Gas in den Zylinder 21 herein zu saugen.

Fig. 55 zeigt den Motor der Fig. 15 waagerecht legt dreimal untereinander, wobei jeweils der Kolben 4, 44 in unterschiedlichen Lagen eingezeichnet ist. Oben hat der Kolben die linke Lage, mit hohem Expansions- Druck, Verbrennungsdruck, im Zylinder und mit schwachem Kompressions- Druck im rechtem Zylinder. Die mittlere Figur zeigt den Kolben etwa in der Mittel Lage und die untere Figur zeigt den Kolben in einer weiter rechten Lage. Unter den drei Motorenlagen ist ein Diagramm fuer die Drucke und Geschwindigkeiten gezeigt.

Die Fig. 55 gibt so einen anschaulichen Ueberblick durch dickere und duennere oder mehrere oder weniger Pfeile, die die Druckdichte, Druckkraft, versinnbildlichen, der auf den Kolben bei verschiedenen Lagen herrschenden Kraefte und Geschwindigkeiten.

Betrachtet man das Diagramm unten in der Figur naeher, dann findet man, dass beim gezeigtem Luftverhaeltnis lombda = 1 die Kraefte links des Kolbens - Explosion = Verbrennung im linkem Zylinder - erheblich hoeher sind, als die im rechtem Zylinder. Kraeftegleichgewicht zwischen dem linkem und rechtem Kolbenende tritt ein, wenn die Pe und Pc (Expansions- und Kompressions-Druck) -Kurven sich im Punkte (G) schneiden. Man findet hier deutlich, dass dieser Gleichgewichtspunkt bei etwa Hubweg 72,5 mm liget und man sieht auch, dass die Geschwindigkeit des Kolbens in diesem Punkte so hoch ist (Vm Line), dass die von rechts her wirkbare Geschwindigkeitslinie "Vg", die den Kolben von rechts nach links durch den Druck rechts des Kolbens beschleunigen soll, nicht in der Lage ist, die nach rechtsgehende hohe Geschwindigkeit des Kolbens abzubremsen. So sieht man, dass der Kolben gegen den rechten Deckel fliegen muss und zwar mit hoher Geschwindigkeit gegen den rechten Zylinderdeckel fliegen und den ganzen Motor zertruemmern muss, wenn keine anderen Wege beschritten werden, den Kolben voll abzubremsen, bevor er gegen den rechten Zylinderdeckel stoesst. Das wird im Stelzer Motor versucht, in dem im rechtem Zylinder entsprechend frueh gezuendet, also ein Verbrennungsvorgang eingeleitet werden soll. Da Eickmann noch Zweifel hat, dass das immer puenktlich und zuverlaessig bei hohen Hubfrequen zahlen gewaehrleistet ist, setzt Eickmann an den Kolben, wie bereits frueher in dieser Schrift gezeigt, eine Befsetigung 243 an mindestens ein Ende des Kolbens des Motors, zum Beispiel im Ende mit 243 Bestigung angeordnet, einen Kolbenbolzen 43 zur Verbindung mit dem exzentrischem Zapfen einer Kurbel, Kurbelscheibe oder Kurbelwelle, um die Geschwindigkeit des Kolbens mit Sicherheit abzubremsen und das Anstossen des Kolbens an den betreffenden Zylinderdeckel zu verhindern.

Fig. 56 zeigt, dass es vorteilhafter sein kann, wenn man im Freikolbenmotor mit Luftueberschuss arbeitet. Dazu ist in dieser Figur, siehe das untere Diagramm, das Luftverhaeltnis lombda = 2 zugrunde gelegt. Man sieht dann links des Kolbens wesentlich geringer Kraef und man sieht auch etwas geringere Kolbengeschwindigkeiten. Das Druck Gleichgewicht im Punkte (G) tritt in diesem Falle bereits bei der Bublage H = 62 mm ein. Die Gegenbeschleungigung von der rechten Seite her bewirkt bereits, siehe die Linien Vg und Vmg, eine Verzoegerung der Kolbengeschwindigkeit. Man sieht daraus, dass es jetzt schon leichter wird, durch rechtzeitige Zuendung im rechtem Zylinder den Kolben voll abzubremsen, bevor der Kolben an den rechten Zylinderdeckel fliegt.

Wenn Herr Stelzer nun endlich die seit langem versprochenen Messungen seines Motors bekannt geben wird, braucht man sich also nicht zu wundern, wenn der ruhige Lauf, bei dem das Wasserglas auf dem Motor keine Erschuetterungen mehr zeigt, bei Luftueberschuss und einem geringem Kompressionsverhaeltnis - weit, weit unter ε = 40 - gefahren worden ist, und, gefahren worden ist, mit einer wesentlich geringen Doppelhubzahl als 30 000 Doppelhueben pro Minute.

Die Analyse des Freikolbenmotors hat es deutlich gemacht, welch hohe Bedeutung und Einfluesse bei hohen zeitlichen Frequenzen die Massen der zu beschleunigenden Teile haben. Daher ist es zweckmaessig einmal zumindestens grob zu untersuchen, welche Auswirkungen diese auf die Fluid Foerderkolben 24 in den Zylindern 21 der betreffenden Figuren und generell auch in Hydropumpen und Hydro Motoren haben.

Im hierunter folgendem Diagramm wird der Flugmotor von 1978 zugrunde gelegt und dieser soll vier Pumpkolben 24 in Zylindern 21, wie in Fig. 47 ueber die betreffenden Hubschablonen 76, 77 mit Hubflaechen 78 und 79 betreiben. Doch werden der Eile wegen nicht die Grundlagen der Fig. 50 benutzt, sondern ebenfalls Kurbelbewegung mit Exzentrizitaet "e" angenommen. Um vier Hydrofluidstroeme von etwa 150 bis 240 Bar = 150 Bar fuer Waagerechtflug nach DE-OS 29 03 389 und 240 Bar fuer Senkrechtflug nach DE-OS 29 03 389 - zu erzeugen werden vier Ko 24 von 16 mm Durchmesser und Hubweg = 16 mm, also e = 8 mm verwendet. Diese Werte werden im folgendem Diagramm durchgerechnet:

Man sieht aus der Berechnung, dass der kleine Kolben von nur 16 mm Durchmesser bei 10 000 Doppelhueben pro Minute bereits 32 Kilogramm Bremskraft durch seine Masse erfaehrt. Bei 10 000 Upm der Kurbelwelle wuerde die Hydraulik-Pumpe also bereits 16 Bar Verluste alleine durch Massenbremskraefte der Pumpkolben erhalten, wenn die Bremskraefte nicht wieder zurueckgewonnen und der Energiebilanz nicht wieder zugefuehrt werden.

16 Bar Druckverlust sind bereits 16/240 = 6,7 Prozent Verluste alleine durch Massenkraefte der kleinen 16 mm Durchmesser Pumpkolben beim Senkrechtaufstieg des Flugzeugs nach DE-OS 29 03 389, wenn diese Verluste dem Energiekreislauf nicht wieder positiv zugefuehrt werden. Man sieht daraus, wie wichtig solche technischen Einzelheiten sind und dass die genau untersucht werden muessen. Denn mehr als 25 Prozent Verluste darf der hydraulische Propeller Antrieb im Flugzeug der genannten De- OS nicht haben, wenn das Flugzeug vorteilhaft gegenueber herkoemmlichen sein soll.

In Fig. 41 ist noch ein Wert eingetragen, der das Produkt des Wertes mal der Zahl der Einhuebe pro Sekunden ist. In Fig. 43 sind die Ergebnisse der Werte und zum Vergleich aufgetragen. Daraus sieht man, dass bezueglich der mathematischen Analyse vorlaeufig noch kleine Unstimmigkeiten bestehen, die ggf. zu einem spaeteren Zeitpunkt behoben werden. In der Gesamtheit scheint die Analyse aber insoweit zuverlaessig zu sein, dass man einen ausreichenden Ueberblick ueber das generelle Verhalten der Freikolben und der Doppelkolben Motoren erhaelt.

Es mag zunaechst abwegig erscheinen, dass die Analyse von den in der Presse behaupteten 30 000 Dopelhueben pro Minute und von dem Kompressionsverhaeltnis 40 ausging, dass ebenfalls als vom Stelzer Motor angestrebt in der oeffentlichen Presse erschien. Dass ein so hohes Kompressionsverhaeltnis beim Freikolbenmotor mit hoher Vordruckaufladung gar nicht in Frage kommen kann, weil die Waende vorher brechen wuerden, ist in der Analyse berichtet. So abwegig, auch diese extremen Verhaeltnisse mit untersucht zu haben, ist es rueckblickend aber gar nicht, denn die Analyse hat gute Einblicke in die Verhaeltnisse gegeben, die man erwarten kann, wenn man zu hohen Hubzahlen, Drehzahlen oder Vordruck bei Aufladung fuer hohe Kompressionsverhaeltnisse uebergeht.

In der Praxis ist es zweckdienlich aus der Analyse und der Mehrzahl der Loesungen und Figuren fuer den jeweiligen praktischen Anwendungsfall das beste heraus zu suchen.

In Fig. 57 ist gezeigt, dass die beiden Auslass-Kanaele 6 und 66 durch einen gemeinsamen Auslasskanal 666 ersetzt werden koennen. Dann ist es vorteilhaft, dem gemeinsamem Auslasskanal 666 ein Rueckschlagventil 306, das meistens mit einer Feder 406 in seinen Sitz gedrueck wird, solange es nicht durch ausstroemendes Gas geoeffnet ist, zu zuordnen. Es verhindert Rueckstroemung von Abgasen aus dem Abgass Sammelraum 319 in dem Ablass Sammelkammerngehaeuse 316. Entsprechend werden die Kolben 4 und 64 mit nach innen erstreckten Verlaengerungen 222 und 444 versehen, die axial lang genug ausgefuehrt sein koennen, um den gemeinsamen Abgas Kanal 666 zeitweilig zu verschliessen, wenn der betreffende Kolbenteil ueber den Ablasskanal 666 laeuft.

Im Unterschied zu Fig. 15 ist in Fig. 57 im Kolbenmittelteil eine Zwangsdurchspuelung des Zwischenraumes 59 mit Kuehlfluid angeordnet. Dazu dienen die Oeffnungen (Bohrungen) 160 und 660 axialwerts des durch einen Einsatz (mehrere Einsaetze) 760, 660, verschlossenen Mittelteiles des hohlen Kolbens. Durch den Hohlraum in einer der Kolbenstangen 7 geleitetes Kuehlfluid wird durch die eine der Oeffnungsanordnungen, z. B. 160 gedrueckt und durchstroemt den Mittelraum 59 zwischen den Kolben 4 und 64, um durch die zweite der Oeffnungsanordnungen, z. B. 660, in den Hohlraum der anderen der Kolbenstangen einzutreten. So ist es moeglich, den Zwischenraum 59, der meistens nahe den heissen Abgasen laeuft, willkuerlich mit einer gewaehlten Kuehlfluidmenge zu kuehlen, oder ihn von ungewollten Abgasen zu reinigen.

Fig. 58 zeigt ein alternatives Ausfuehrungsbeispiel zur Verhinderung der Rueckstroemung von Abgas in den Zwischenraum 59 hinein. Die Abgas-Kanaele 6 und 66 entsprechen in dieser Figur denen der Fig. 15. Doch ist in Fig. 58 noch gezeigt, dass an dem Zylinderteil 362 zwischen den Abgaskanaelen 6 und 66 eine zylindrische Innenflaeche vorhanden ist, die mit der Innenflaeche der Zylinderwaende 2 und 62 fluchtet. Die Rueckstroemung von heissem Abgas aus dem Abgaskanal 19 heraus in den Zwischenraum 59 hinein wird in Fig. 58 dadurch verhindert oder auf ein Minimum eingeschraenkt, dass der Zwischenraum 59 durch einen Zwischenraum 459 geringmoeglichen Rauminhalts ersetzt wird. Dazu wird das Kolbenmitteil 60 durch ein duennwaendiges rohrfoermiges Mittelstueck mit grossem Durchmesser ersetzt, dessen Durchmesser so gross ist, dass zwischen dem Aussendurchmesser des Mittelteils 404, 464 und dem Innendurchmesser der betreffenden Zylinderwand 2, 62 nur ein geringer Zwischenraum 459 bleibt. Diese Ausfuehrung macht es auch rationell, den Kolben zeitweilig, aus Kolbenteil 4 und 64 herzustellen und beide nachtraeglich zusammenzufuegen. Zum Beispiel, wie in der Figur gezeigt, dass der ober Kolben 4 das Mittelteil 404 erhaelt, der untere Kolben 64 das Mittelteil 464 erhaelt, dass Mittelteil 404 radial innerhalb des Mittelteils 464 einsetzbar ist, beide Mittelteile ineinandergesetzt werden und dann durch ein Verbindungsmittel 411, zum Beispiel mit einer Niete, verbunden werden, sodass dann wieder ein einziger Kolben 4, 64 entsteht und im Motor wirkt. Da der Zwischenraum 459 dann nur ein kleines Volumen hat, kann in ihn nur wenig rueckstroemendes Abgas eintreten. Der grosse Innenraum innerhalb der Mittelteile 404 und 464 ermoeglicht dann die Anordnung wirksamer Kuehlmittel. Ein kleiner Zwischenraum 459 sollte zwischen den Mittelteilen 404, 464 und den Zylinderwaenden 2, 62 gelassen werden, damit Ausdehnungen der Mittelteile 404, 464 unter Waerme nicht zur Reibung an den Zylinderwaenden fuehren. Man sieht in der Fig. 58 dass nur die Aussenflaechen der Kolben 4 und 64 an den Zylinderwaenden nahe anliegen, waehrend die Mittelteile oder Verbindungsteile 404, 464 auf etwas kleineren Durchmesser reduziert sind.

Fig. 59 ist ein Laengsschnitt durch einen Doppelkolbenmotor mit in achsialer Richtung getriebenen Folgekolben. dessen Prinzipsgrundlagen sich aus der Fig. 60 ergeben. In Fig. 60 ist im unterem Teil die zeitweilige Geschwindigkeit des ueber Pleuel mit einer Kurbelwelle verbundenen Hauptkolbens 4, 64 ueber dessen Hubweg "H" dargestellt. Angenommen ist ein Hubweg von 54 mm und ein Pleuelzentrenabstand von 110 mm. Die Kurbelwellendrehzahl ist dafuer 1000 Umdrehungen pro Minute (im Diagramm). Die Kurbelwelle, die die Geschwindigkeitskurve "Vpcon" im unterem Teil des Diagramms der Fig. 60 gibt, hat also e=27 mm und das Pleuel hat L=110 mm nach der Fig. 13 im Diagramm der Fig. 60. Zu beachten ist dabei, dass das Diagramm der Fig. 60 die Kolbengeschwindigkeit "Vpcon" nicht ueber dem Umlaufwinkel "alpha", sondern ueber dem Hubwege "H" darstellt. Dabei faellt nun auf, dass die "Vpcon" Kurve am Anfange und am Ende des Hubweges steil, in der Mitte aber flach ist. Dieses wird durch die Erfindung erkannt und benutzt, um die Hubkurven 531 der Hubschablonen getriebenen Folgekolben 24 zu allen Zeiten ihres Hubweges substantiell (etwa) mit gleicher Geschindigkeit laufen. Denn nur wenn die Folgekolben zu allen Zeiten mit gleicher Geschwindigkeit laufen, koennen die Folgekolben 24 aus den Zylindern 21, in denen sie laufen, einen gleichbleibend konstanten Fluidstrom mit zu allen Zeiten substantiell (etwa) gleicher Foerdermenge erzeugen.

Man sieht beim Blick auf die Fig. 59, dass die Hubkurven jetzt ganz andere Formen haben, als die Hubschablonen der aelteren Ausfuehrungsarten des Erfinders. Die Hubschablonen 576 der Fig. 59 haben an ihren Anfgaengen steile Kurvenflaechenteile 530, dann an ihren mittleren Teilen schwaecher ansteigende Mittelflaechen 531 und danach an ihren Enden wieder steil ansteigende Hubflaechenteile 532. Diese Form ist erfindungsgemaess nach der genannten Kurve der Fig. 60 unten notwendig, um die erfindungsgemaess angestrebte zeitlich konstante Foerdermenge durch die Folgekolben 24 zu erzielen. Im oberem Teile des Diagramms der Fig. 60 ist der mittlere Hubweg des Folgekolbens (der Folgekolben) strichliert eingetragen. Einmal fuer 54 mm und einmal fuer 13.5 mm Folgekolben Hubweg. Um die zeitlich konstante Foerderung durch die Folgekolben zu verwirklichen, muss der mit Punktspitze eingezeichnete Folgekolben 24 eine Laufkurve erhalten, die stark als "Spp" in den oberen Teil der DiagrammFig. 60 eingezeichnet ist. Man sieht, dass man so einen Steilteil am Anfang, einen Schwachteil in der Mitte und dann wieder einen Starkteil am Ende des Hubweges Spp ueber dem Hubwege "H" im Diagramm hat und diese Hubflaechenteile der Hubflaeche "Spp" mit 531, 530 und 532 bezeichnet sind und so die Grundlage zur Formgebung der Hubschablonen 576 mit den Hubflaechen 531-530-532 geben. Die Kurve fuer 13,5 mm Hubweg Spp ist im Diagramm eingetragen, um ein Beispiel fuer 2 Folgekolben 24 zu geben, deren mittlerer Hubdruck etwa dem doppeltem der mittleren Kraft des Hubweges des Motorkolbens 2, 62 entspricht (wirkungsgradverluste unberuecksichtigt). Die uebrigen Teile der Fig. 59 sind im Prinzip aus der Fig. 25 bekannt, sodass deren Beschreibung hier nicht noch einmal wiederholt wird.

Die Wichtigkeit der Fig. 59 besteht darin, dass mittels der steilen Kurventeile vor und hinter dem mittlerem Hubkurventeil (531, 530, 532) fuer den Antrieb der Folgekolben 24 eine zeitlich gleichfoermige Foerderung aus den Zylindern 21 verwirklicht wird, obwohl der durch die Kurbelwelle gesteuerte zeitliche Hubweg "H" des Motorkolbens zeitlich ungleichfoermig ist. Dadurch wird es erfindungsgemaess moeglich, den Hubweg eines Verbrennungsmotorkolbens direkt in einen gleichfoermigen Fluidstrom aus einem Zylinder fuer einen Folgekolben umzuwandeln, ohne dass grosse Fluktuationen im Folgefluidstrom auftreten. Der Folgefluidstrom kann dadurch als Antriebsstrom fuer Hydro- oder Pneumatik- Aggregate verwendet werden, ohne das Gefahr des Bruches der Schlaeuche, Rohre usw. entsteht und ohne das hohe Vibrationen und Geraeusche in den Folgefluid Anlagen auftreten.

Beim heutigen Stande der Erfindung setzt die Ausnutzung der Hubschablonen der Fig. 60, 59 jedoch noch eine linienfoermige oder punktfoermige Abnahme des Hubes von der Hubflaeche der Hubschablone(n) voraus, da der ungleichfoermige Anstieg der Hubflaeche 530, 531, 532 keine gleichmaessig geformten Flaechen als Abnahmegeraet zulassen. Man hat daher in Fig. 59 die Rollen 72 statt Kolbenschuhe, wie 70, auf den Hubflaechen 531, 530, 532 der Fig. 59 laufen. Punkt- und Linienberuehrung aber lassen zur begrenzte Kraefte zu, sodass noch nach Moeglichkeiten der Vewendung von Koklbenschuhen statt Rollen weiter zu suchen ist.

Fig. 61 zeigt den Laengsschnitt durch einen Mittelteil eines Motors mit Folgekolbenantrieb, der im Prinzip dem der uebrigen der betreffenden Figuren dieser Anmeldung entspricht. Als Besonderheit sind jedoch fuer hohe Drucke und Kraefte geeignete Kolbenschuhe 321 in die Folgekolben 24 eingesetzt. Die Kolbenschuhe 321 haben plane Laufflaechen, mit denen sie an den Hubflaechen der Hubschablonen 376, 377 gleiten. Damit dieses Gleiten erfolgen kann, muessen die Hubflaechen plane Flaechen 331, 371 sein. Die Hubflaechen 337 sind entgegengesetzt schraeg angestellt relativ zu den Hubflaechen 331. Die Ausfuehrung der Hubflaechen nach der Fig. 61 ermoeglicht zwar keine so gleichmaessige Foerderung der Folgekolben 24, wie die Fig. 59, aber sie ermoeglicht hohe Drucke im Folgezylinder 21, da die Flaechenberuehung der Kolbenschuhe in Kolben und an der Hubflaeche groessere Kraefte zulaesst, als die Punkt- oder Linien Beruehrung nach der Fig. 59 oder 60.

Fig. 62 und 63 zeigen ein Beispiel nach der Erfindung dafuer, dass eine angenaeherte zeitliche Foerdergleichheit der Folgekolben Anordnung fuer hohe Drucke in den Folgefluidstroemen auch erzielt werden kann, wenn man eine Mehrzahl von gleichmaessig gekruemmten Hubflaechen von Hubschablonen unter verschiedenen Winkeln zur Achse des Motorkolbens 4, 64 anstellt und auf einen gemeinsamen Fluidstrom wirken laesst. Man sieht symmetrisch zur Achse in jedem der beiden symmetrischen Teile der Fig. 62 und 63 vier (oder mehrere) Hubflaechen und vier (oder mehr) Hubschablonen, von denen jeweils pro Symmetriehaelfte mindestens zwei Hubflaechen dadurch auf einen einzigen Fluidstrom wirken, dass der betreffende Fluidstrom in zwei miteinander kommunizierend verbundenen Zylindern (Kammern) durch zwei (oder mehr) Folgekolben erzeugt wird. Dabei wird erfindungsgemaess erreicht, dass die Kurven so angestellt werden koennen, dass der eine der Kolben am Anfange des Motorkolbenhubweges einen steilen Anstieg der Hubflaeche abtastet und der andere der Kolben am Ende des Hubweges des Motorkolbens einen steilen Hubflaechenteil abtastet, in der Mitte aber beide Folgekolben schwach steigende Hubflaechen abtasten. Da beide Kolben in die kommunizierende Mehrkammer wirken, also in den gleichen Fluidstrom liefern, hat dieser Fluidstrom dann aehnlich, wie in den Fig. 59 bis 60, zu allen Zeiten annaehernd gleiche Foerdermenge infolge der Anpassung der Summe der Hubwegsteigungen die nun dem Hubwege des Diagramms der Fig. 60 angenaehert ist. Eine vollstaendige Gleichheit laesst sich zwar nur bei einer Vielzahl von Folgekolben und Hubschablonen fuer einen einzigen Foerderstrom erreichen, doch schafft das noch vertretbare rationell herstellbare Ausfuehrungsbeispiel der Fig. 62 und 63 eine brauchbare Annaeherung, wenn die Hubkurven die richtigen Radien um die richtigen Achsen haben. Die Laufflaechen der Kolbenschuhe der Kolben 24 sind dann komplementaer zu den betreffenden Hubflaechen geformt.

Hubflaeche 481 hat den Radius E um die Achse A. Hubflaeche 485 hat den Radius F um die Achse B. Hubflaeche 482 hat den Radius G um Achse C. Hubflaeche 488 hat den Radius H um Achse D. Hubflaeche 487 hat den Radius N um Achse J. Hubflaeche 484 hat den Radius D um Achse K. Hubflaeche 486 hat den Radius P um Achse L und Hubflaeche 483 hat den Radius Q um die Achse M.

In Fig. 63, die der Querschnitt entlang der gepfeilten Linie in Fig. 62 ist, sieht man, wie die einzelnen Hubflaechen nebeneinander liegen; welche der Zylinder (Kammern) zu einem mit mehreren Kolben gemeinsam zusammenarbeitendem Zylinder (Kammer) zusammen verbunden sind. Danach haben die beiden Zylinder 492 der linken Symmetriehaelfte das gemeinsame Einlassventil 803 in der Einlassleitung 804, die gemeinsame Verbindungsleitung 802 und das gemeinsame Auslassventil 803 in Foerderleitung 805, und die in diese gemeinsame Kammer arbeitenden Kolben 324 und 24, die an den Hubflaechen 481 bzw. 483 laufen. Auf der anderen Symmetriehaelfte hat man die gleiche Anordnung spiegelbildlich, wobei der Kolben 24 auf der Hubflaeche 482 und der Kolben 324 auf der Hubflaeche 484 laeuft. Ferner hat man in der linken Symmetriehaelfte die gemeinsame Foerderkammer 493 mit den Kolben 724 und 824, wobei der Kolben 724 auf der Hubflaeche 485 und der Kolben 824 auf der Hubflaeche 487 laeuft. Das gemeinsame Einlassventil 803 in Leitung 804 und das gemeinsame Auslassventil 803 in Leitung 801 sind wieder eingezeichnet. In der rechten Symmetriehaelfte hat man wieder die spiegelbildliche Anordnung, wobei der Kolben 824 auf der Hubflaeche 488 und der Kolben 724 auf der Hubflaeche 486 laeuft. Zwischen den betreffenden Kolben und den betreffenden Hubflaechen sind die Kolbenschuhe 321 eingezeichnet, die in Fig. 62 keine Nummer haben, weil es in der Fig. 62 an Platz fuer die Bezugsnummer fehlt. Die Fig. 63 zeigt auch die Kolbenschuh Gleitflaechen 490, 491, die zu den zugeordneten Laufflaeche komplementaer sind. Infolge der unterschiedlichen Radien der verschiedenen der Hubflaechen hat man Kolbenschuh Laufflaechen 490 und 491 mit unterschiedlichen Radien, jeweils komplementaer zu den betreffenden Laufflaechen. Fig. 62 ist ein Laengsschnitt durch den betreffenden Mittelteil eines Motors der Erfindung, wobei der Laengsschnitt entlang der Linie B-B der Fig. 63 gelegt ist, soweit die Fig. 62 die betreffenden Schablonen und Zylinder zeigt.

Die Fig. 64 zeigt den Motor der Fig. 58 im Laengsschnitt in seiner Gesamtanordnung. Man sieht hier deutlich, dass die Abgasleitung 441 den Einlass zur Turbine des Turbo chargers bildet und von den Auslaessen 6 und 66 ueber die Abgassammelleitung 19 mit dem Abgas aus den Zylindern 2 und 62 getrieben wird. Vom Kompressor des Turboladers oder anderweitig ausgebildeten Laders fuehren die Vordruckleitungen 442 und 443 die im Lader 440 vorkomprimierte Frischluft oder das Frischluft-Brennstoff Gemisch ueber die Muendungen 444 und 445 zu den betreffenden Zeiten ueber die Einlaesse 9 in die betreffenden Zylinder 1 oder 61, wenn die betreffenden Einlassmittel, wie 15, zu den betreffenden Zeiten die Einlaesse in die betreffenden Zylinder oeffnen. Die in Fig. 64 gezeigte Anordnung des Laders 440 und die betreffenden Verbidnungsleitungen 442, 443, 441, 444, 445, 9 usw. werden bei fast allen Aggregaten dieser Patentanmeldung angeordnet, wenn hohe Leistung bei geringem Gewicht erzielt werden soll.

In Fig. 65 ist eine besonders einfach herstellbare Kurbelwellenanordnung im Laengsschnitt gezeigt, die mehreren Zylindern und auch mehreren Doppelkolben der Erfindung zugeordnet werden kann. Nach dieser erfindungsgemaessen Anordnung ist eine einfache Welle 503, die die Achse 521 hat, in Lagern 502 eines Gehaeuses 501 umlauffaehig gelagert. Zwischen den Lagern 502 kann die Welle 503 von Antriebsteilen und Distanzringen umgeben sein. In der Figur sind die entgegengesetzt gerichteten Exzenterscheibenpaare 515, 516 und 517, 518 mit ihren zur Achse 521 exzentrischen, aber zylindrischen Hubflaechen 519 und 520 angeordnet, die durch Distanzringe 513 entsprechend axial platziert sind. Infolge der entgegengesetzt gerichteten Anordnung der Hubscheibenpaare treiben die Hubflaechen 519 den Kolben zum Einwaertshub, wenn die Hubflaechen 520 Kolben zum Auswaertshube leiten. Solche von den Hubflaechen angetriebenen Kolben sind nicht eingezeichnet, weil diese aus anderen Figuren der Anmeldung bereits bekannt sind. An jedem Ende der Welle 503 ist exzentrisch zur Achse 521 aber parallel zur Achse 521 ein Pleuellager um die betreffende exzentrische Achse 522 bzw. 523 angeordnet. Diese Anordnung befindet sich achsial ausserhalb der Lager 502 und im Beispiel dieser Figur ist die Exzenterachse 523 um 90 Grad verdreht gegenueber der Exzenterachse 522 angeordnet. Das betreffende Exzenterlager traegt, wie unten in der Figur angedeutet ist, das betreffende Pleuel 507 das dann mit dem betreffendem Arbeitskolben, z. B. 4, 64, des Motors oder des Aggregates verbunden ist. Sind die betreffenden Pleuel der Achsen 522 und 523 zu einem Doppelkolben 4, 64 eines Aggregates der Erfindung verbunden, erhaelt man in zwei Doppelzylindern einen Vierfachmotor pro Umdrehung der Welle 503, wobei die vier Kolben 4, 64 und 4, 64 dann zeitlich in gleichen Abstaenden der Umdrehung ihren Arbeitstakt nacheinander ausfuehren. Man erhaelt so ein besonders kompaktes und leichtes Aggregat von hoher Leistung. Anstatt direkt Hubscheiben auf die Welle zwischen den Lagern zu setzen, ist es zweckdienlich, das Erstteil eines Getriebes auf die Welle zwischen den Lagern zu setzen, besonders dann, wenn das angetriebene Aggregat langsamer laufen soll, als die Welle 503. Das genannte Erstteil ist dann ein Zahnrad, Kettenrad, eine Riemenscheibe, ein Elektrogenerator oder dergleichen.

Im Uebrigen ist in der Fig. 65 noch dargestellt, wie man diese Anordnung auf einfachen Maschinen herstellen kann, wenn man keine Mittel zur Verfuegung hat, die Welle 503 und die Pleuellager um die Achsen 522 und 523 einteilig herzustellen oder sie durch Erwaermung oder Unterkuehlungg eines der Teile fest miteinander zu verbinden. Das Kurbelteil 514 hat dann lediglich zwei zueinander parallele Bohrungen, die auf einfachen Maschinen herstellbar sind. Kurbelteil 514 hat das Gegengewicht 504 so angeordnet, dass es in einer Vertiefung im Gehaeuse 501 laeuft, indem auch das Hinterteil des Lagers 505 fuer den Pleuellagerbolzen 506 umlaeuft. Der Bolzen 506 mag mit Sicherung 509 gegen Verschiebung gesichert sein. Auf dem Bolzen 506 lagert ausserhalb der Halterung des Bolzens das Pleul 507, das durch den Ring 508 gegen Herabfallen vom Bolzen 506 gesichert sein mag. Ein Keilmittel 511 mag den Kurbelteil 514 gegen Verdrehung auf der Welle 503 sichern. Bei dieser Ausfuehrung kann das Gehaeuse 501 ggf. einteilig bleiben. Bei richtiger Bemessung treten Vibrationen nicht auf, es verbiegt nichts und die Umlaufteile sind so voll ausgeglichen, dass keine Unwucht entsteht. Diese Ausfuehrung spart gegenueber der ueblichen Kurbelwelle auch Gewicht und ist daher auch fuer Flugmotoren, insbesondere auch fuer solche fuer senkrecht aufsteigende Flugzeuge, geeignet.

In Fig. 66 ist eine alternative Ausbildung der Einlassventile und des Mittelteiles der Fig. 33 bis 35 dargestellt. Die Figur zeigt im oberem Teil oberhalb der Bruchlinie einen Laengsschnitt durch ein entsprechendes Ausfuehrungsbeispiel, waehrend sie im unterem Teile unterhalb der Bruchlinie einen Schnitt durch das zweite Verbindungspleuel 507 und Teilen 501, 503, 504, 506 der Fig. 65 zeigt, was andeutet, dass mehrere, in dieser Fig. 2, der Motoren nebeneinander gebaut sind, wobei das eine Pleuel zum einem und das andere Pleuel zum anderem der Doppelkolben zweier nebeneinander angeordneten Aggregate des oberen Teils der Figur bedeutet. Da die Pleuellager um 90 Grad relativ zueinander versetzt sind, haben die Kolben der einen Einheit die mittlere Hublage, wenn die Kolben der anderen Einheit eine der Endlagen haben. Da das Pleuel in der Kolbenendlage des oberen Teils der Figur achsparallel nach unten gehen wuerde, waere die Pleuelwirkung nicht so deutlich sichtbar, wie dann, wenn, wie geschehen, das neunzig Grad verdrehte Pleuel im unterem Teile der Figur eingezeichnet ist. Dadurch ist gleichzeitig erklaert, wie die Verbindung der Fig. 65 mit dem oberem Teil der Fig. 66 ein kompaktes Aggregat mit vier Leistungshueben pro Kurbelwellen Umdrehung schaffen kann, dessen Teile alle mit einfachen Maschinen kleiner Werkstaetten hergestellt werden koennen.

Die Einlassventile 650 und 651 sind in Fig. 65 nicht achsparallel, wie in den Fig. 33 bis 35 angeordnet, sondern in einem Winkel zur Kolbenachse, um besonders guten reibungsarmen Stroemungsverlauf zu erzielen. Waehrend nur zwei dieser Einlassventile in der Figur gezeigt sind, ordnet man in der Praxis mehrere dieser Saetze an, sinngemaess, wie in den Fig. 33 bis 35. In Fig. 66 sind statt der weiteren Einlassventile in der rechten Seite des Mittelgehaeuses 640 bis 642 Befestigungsmittel, zum Beispiel Gewinde, 645 und 646 fuer die Befestigung von Einspritzduesen oder Zuendkerzen und dergleichen dargestellt. Das Mittelgehaeuse, bestehend aus den Teilen 640, 641 und 642 gezeigt, was den Vorteil hat, dass die Nuten 643 zum Einsatz radial nach innen spannender und dichtender Dichtringe (sonst Kolbenringe genannt) leicht und praezise herstellbar sind. Die Einlassventile 650 und 651 sind vorteilhafterweise mit leichten Federmitteln 652 gespannt, damit sie schnell schliessen, wenn der betreffende Kompressionshub beginnt. Die Figur zeigt ferner, dass die Einlasswand des Gehaeuses konisch ausgebildet ist, etwa rechtwinklig zur betreffenden Einlassventilachse, um gute Stroemungsverhaeltnisse zu erreichen, wobei die Kolben 4 und 64 dann etwa gleiche Konenform, parallel zu den Waenden (Einlasswaenden) des Gehaeuseteiles 641 oder 642 erhalten. Bei der Ausfuehrung nach dieser Figur kann man einen der Kolben (oder beide), zum Beispiel den Kolben 604, loesbar und anbaufaehig von und zu der Kolbenstange 607 bauen. Ein Haltemittel (Mutter) ist durch 649 angedeutet. Diese Ausfuehrungsweise hat den Vorteil, dass das Mittelgehaeuse nicht in der Weise, wie in Fig. 33 bis 36 geteilt werden muss. Die Gehaeuseteile 640 bis 642 koennen dadurch prinzipiell runde Teile bleiben, in deren mittleren Bohrung die Kolbenstange 607 abgedichtet laeuft und die Abdichtung durch die radial nach innen spannenden Dichtringe 644 gesichert werden kann. Die Abgasauslaesse 6 und 66 sind auch in dieser Figur von Abgas Sammelkanelen 619 in Abgassammelleitungen 616 umgeben, die ueber die Leitungen 442 bzw. 443 zu der Turbine oder den Turbinen des Turboladers 440 fuehren, um dessen Turbine durch das Abgas zu treiben. Von der Turbine (den Turbinen) ist die Kompressorstufe des Laders 440 getrieben, die Frischluft, oder wenn ein Vergaser vorgeschaltet ist, Frischluft-Brennstoff Gemisch durch die Einlassleitung 654 in die Innenkammer 653 des Mittelgehaeuses 640 bis 642 treibt, wobei der so entstehende Ladedruck zusammen mit einem eventuellen Unterdruck im betreffendem Zylinder 606 oder 661 das betreffende Einlassventil 650 oder 651 zum betreffendem Zeitpunkt der betreffenden Hublage des Kolbens 604, 664, oeffnet.

Es ist noch gezeigt, dass die Auslasskanaele 6, 66 in Richtung des Kolbenhubes kurz ausgefuehrt sein sollen, um den groesstmoeglichen Teil des Kolbenhubweges fuer die Arbeitshuebe ausnutzen zu koennen. Entsprechend ordnet man ein Mehrzahl oder Vielzahl solcher Auslasskanaele an, wie das im unterem Teile der Figur sichtbar ist.

Die Erfindung ist bisher in ihren Prinzipien beschrieben worden. Neben diesen Prinzipien ist es aber wichtig, weitere Einzelheiten der Erfindung zu beachten. Diese Einzelheiten gelten mehr oder weniger fuer alle oder fuer mehrere der in den Figuren dargestellten Ausfuehrungsbeispiele. So ist von Bedeutung, dass die Kolben so leicht, wie moeglich ausgefuehrt werden muessen, um hohe Hubzahlen verwirklichen zu koennen. Auch die Kurbelwelle soll leicht sein, um die Motoren auch fuer Flugzeugantriebe verwenden zu koennen. Die Umlaufmasse der betreffenden Kurbelwelle soll deshalb in den meisten Faellen nicht groesser sein, als 1/(π/2) mal Kolbenmasse, also 1/1,57 = 0,637 der Masse der Kolben und der Kolbenstange, sowie der mit ihnen laufenden Teile. Ausserdem ist von Bedeutung, dass man viele der Einzelheiten der Erfindung nicht nur in Doppelkolben Motoren anwenden kann, sondern auch in Einzylinder-Einkolben Ausfuehrungsarten. Man kann manches der Aggregate auch als Kompressor, Pumpe, Gasmotor oder Pressluftmotor benutzen, wenn man statt Zuendvorrichtungen oder dergleichen anzuordnen, dem Einlass ein Steuerventil oder dem Auslass ein Steuerventil zuordnet, um den Einlass von Fluid, wie Fluessigkeit, Gas oder Luft in das Aggregat fuer den Motorbetrieb zu steuern, bezw. den Einlass oder Auslass fuer den Pumpen- oder Kompressoren-Betrieb zu steuern.

Bei den Ausfuehrungen nach den Fig. 14, 15, 31 usw. ist von hoher Bedeutung, die Einlasskammern voll rund zylindrisch auszubilden, die Einlasskanten der Ausnehmung 15 schraeg zu halten, die Ausnehmung (Steuernut) 15 voll rund auszubilden und diese Teile achsial ausreichend kurz zu halten, um bei Verwendung kurzer Hubteilwege fuer die Steuerung (Fuellung, Durchspuelen usw.) die groessmoegliche Luft oder Gemisch Menge rationalle und ohne grosse Stroemungsverluste durch die Steuerung fliessen zu lassen. Haette man statt der runden Nuten und Kanaele achsial laengliche Kanaele, dann wuerde der Steuervorgang, wie die Fuellung und Durchspuelung einen zu grossen Teil des Hubweges des Kolbens verbrauchen. Das Aggregat wuerde unrationell und wuerde eventuell keine hohen Drucke und Wirkungsgrade mehr erreichen. Diese Massnahmen sind wichtiger Teil der Erfindung und mit die Basis fuer Patentansprueche. Sinngemaesses gilt fuer die Auslasskanaele, die auch achsial kurz sein sollen, um bei kurzem Hubwegventil eine gute Ausblasung der Abgase zu erreichen. Da ein wesentlicher Teil der Erfindungserkenntnis ist, dass die beweglichen Teile, also insbesondere der Kolben, leicht sein muessen, sollen die Kolben 4, 64 usw. so duenn wie moeglich, also, so kurz wie moeglich gehalten werden und die Wand der Kolbenstange 7 oder des Mittelteiles 60 sollen so duenn wie moeglich sein und diese Teile moeglichst hohl sein. Auch das sind wichtige Teile der Erfindung und Mitgrundlagen fuer eventuelle Patentansprueche. Das Aggregat der Fig. 20 kann als Gasmotor oder als Pressluftmotor verwendet werden, wenn man die Einlassventile 101, 102 mit einer zeitlichen Zwangssteuerung versieht oder sie durch ein Steuerventil ersetzt, das den zeitlichen versieht oder sie durch ein Steuerventil ersetzt, das den zeitlichen Einlass von Gas oder Pressluft nacheinander abwechselnd in die Zylinder 1 und 61 steuert. Deratige Umwandlung ist auch bei anderen Aggregaten moeglich. So ist es zum Beispiel rationell, einen einzigen Doppelkolben, z. B. die Fig. 15 oder dergleichen, als Fluidmotor, Hydromotor, Gasmotor, Presluftmotor fuer den Antrieb von rotierenden Teilen ueber eine Kurbelwellen oder ueber einen einzigen Kurbelzapfen im Sinne der Fig. 65 anzutreiben. Ist das rotierende Teil zum Beispiel ein Rad oder ein Propeller, dann hat es, wenn es einmal umlaeuft, eine eigene kinetische Energie, die es weiter laufen laesst, wenn der Motor sich im leistungslosem Umsteuervorgang zum Richtungswechsel der Kolbenhubrichtung befindet.

Bei Einlassventilen nach den Fig. 25, 26, 32 usw. ist es wichtig, dass die Ventile ausreichend grossen Durchmesser in richtigem Verhaeltnis zum Zylindervolumen haben und stroemungsrichtig ausgebildet sind, um grosse Einstroemungsmengen bei kurzem Hubweg des Motorkolbens zu erreichen, weil sonst der betreffende Verbrennungsmotor keinen ausreichend hohen Wirkungsgrad oder kein ausreichend geringes Gewicht fuer die betreffende Leistung erreichen kann. Fig. 32 zeigt die bevorzugte Bemessung und Ausbildung eines solchen Einlassventiles in der Mitte des Zylinderdeckels. Diese Art Ausbildung ist ebenfalls eine Grundlege eventueller Patentansprueche.

Im Rahmen der Erfindung ist es auch patentanspruchsmaessig von Bedeutung, unterschiedliche Ausfuehrungsarten der Antriebsanordnungen fuer Folgekolben zu schaffen. Zum Beispiel erfuellen die Schablonen der Fig. 25 einen anderen Zweck und einen anderen Foerderarten Stil und Zweck als die Hubschablonen der Fig. 59 bis 63. Es ist ein Unterschied, ob man gleiche Leistung zur gleichen Zeit im Motorkolben und dem von ihm angetriebenem Folgekolben haben will, oder ob man eine konstante Foerdermengengleichheit aus dem Folgezylinder (den Folgezylindern) ggf. in Abhaengigkeit von einer Kurbelsteuerung, erhalten will. Denn bei schnellaufenden Aggregaten fuehren Foerdermengenungleichheiten zu Bruch der Leitungen und der von den Folgekolben angetriebenen Arbeitsaggregate.

Im Rahmen der durch die Erfindung erkannten Notwendigkeit der Reduzierung der Massen und Gewichte der reziprokierenden Teile der Kolben oder Doppelkolben Aggregate ist es auch wichtig, die Kolbenpleuel aus Material hoher Festigkeit und geringem Gewicht zu bauen, wofuer die Fig. 37 ein Beispiel gibt, das ebenfalls Grundlage entsprechender Patentansprueche sein sollte.

Hubschablonen oder Hubflaechen zum Antrieb von Folgekolben moegen auch an freien Enden eines der Kolben angeordnet werden, z. B. am Kolben 604 der Fig. 66.

Die Analyse der technischen Grundlagen der Erfindung hat gezeigt, dass es unwahrscheinlich ist, dass im Freikolbenmotor, wie zum Beispiel, dem Stelzer Motor, so hohe Hubfrequenzen erreicht werden koennen, wie das der Literatur ueber den Stelzer Motor nach angenommen wurde. Andererseits wird man zu erkennen haben, dass die meisten wichtigen Erfindungen im Verbrennungsmotorenbau bereits im vergangenen Jahrhundert oder in der Fruehzeit des jetzigen Jahrhunderts gemacht wurden. Die Industrien haben dann in diesem Jahrhundert einige der Ausfuehrungsarten der Verbrennungsmotoren in grossen Mengen gebaut. Dadurch ist die Menschheit heute an diejenigen Motorenarten gewohnt, die die Industrien in grossen Massen produzieren und anwenden. Eine Schulung ueber die tatsaechliche Geschichte des Verbrennungsmotorenbaues besteht kaum. Die frueheren Erfindungen sind dadurch in Vergessenheit geraten oder werden zum Teil auch bewusst verschwiegen. Was vor hundert Jahren bereits erfunden wurde, ist daher heute nur wenigen Menschen und Fachingenieuren bekannt. Es wird also so sein koennen, dass Freikolbenmotoren und insbesondere mit Kohle betriebene Motoren schon vor vielen Jahrzehnten erfunden wurden, aber heute diese Erfindungen weitgehend unbekannt sind.

Wenn man unter diesen Voraussetzungen heute die Motorentechnik noch vervollkommen oder verbessern will, dann wird es sich um die technischen Einzelheiten handeln muessen. die die Wirkungsgrade, die Leistung oder die Vereinfachung der Herstellung verbessern. Insbesondere wird dem Einsatz von Turboladern als Lader Bedeutung zuzumessen sein, um die Massen von Vorladern an reziprokierenden Teilen zu sparen, die Ventile fuer hohe Durchstroemungen bei kurzen Hublaengen auszubilden, die reziprokierenden Kolbenmassen relativ zu den reziprokierenden Massen zu reduzieren, mehrere reziprokierende Kolben auf einzelne Kurbelwellenexzenterlager zu vereinigen, Hub- und Druck-Kolben auf ein einziges Exzenterlager des Kurbeltriebes zu vereinigen, die Hubbewegung des Verbrennungsmotor Kolbens in rationeller Weise in Foerderung eines Fluidstromes umzuwandeln, Totraumlose Ventile und Kammern mit entsprechend geformten Kolben zu schaffen und dergleichen, kurzum, Mittel zu verwenden, wie sie in dieser Patentanmeldung beschrieben oder angedeutet worden sind.

Zur Aufgabe und Loesung der Erfindung gehoert auch, im Rahmen der Erkenntnis, dass die bewegten Kolbenmassen geringstmoegliches Gewicht haben muessen, um hohe Frequenzen zu erreichen, die Kolbenteile, wie Kolbenscheiben und Kolbenverbindung, Kolbenstangen, aus Material mit geringem spezifischem Gewicht herzustellen. Fuer die Ermoeglichung hoher Temperaturen ist es auch zweckmaessig, sie aus Materialien herzustellen, die hohe Temperaturen im Betrieb zulassen. Beides laesst sich nach vielen der Ausfuehrungsbeispiele dieser Erfindung dadurch erreichen, dass man die Kolben, Kolbenverbindungen, Zylinder usw. aus Keramik herstellt. Die Figuren bringen deshalb Zylinder und Kolben einfacher Formgebung als wichtigen Bestandteil der Erfindung. Zum Beispiel sind die genannten Teile der Fig. 66 und anderer der Figuren aus einfach geformten Keramikteilen herstellbar und montierbar. Die Formgebung und die Montagemoeglichkeit der in den Figuren dargestellten Ausfuehrungsbeispiele der Erfindung dienen daher auch dazu, hohe Leistungen bei geringen Gewichten zu erreichen.

Claims (80)

1.) Von Fluid durchstroemtes Aggregat, mit in einem Zylinder reziprokierendem (hin- und herbewegtem) Kolben, der im Zylinder Fluid komprimiert, Fluid aus dem Zylinder herausfoerdert oder vom Fluid in dem Zylinder getrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Beispiel die Durchstroemung der Zylinderkammer 1, 61 im Zylinder der 2 mit Fluid in Einwegrichtung parallel zur Bewegung des Kolbens 4, 44 im Zylinder 1, 61) von einem Einlass 9, 15, 26 zu einem Auslass 6, 66 erfolgt und dabei Mittel 60, 15, 9, 6, 26, 43, 56, 52, 7, 74 bis 79, 3, 153, 154, 151, 152, 13, 14, 6, 66, 59, 17, 18, 19, 20, 52, 53, 51, 54, 55, 56, 57, 46, 47, 48, 101 . . . 104, 40, 50, 131, 133, 92, 86, 36, 32, 31, 41, 34, 44, 26, 27, 37, 38, 33, 63, 35, 42, 21, 24, 70, 71, 72, 73, 80, 81, 57, 87, 54, 46 bis 48, 10, 11, 98, 99, 97, 100, 96, 101-108, 140, 150, 109, 110, 101, 102, 112, 115, 117, 130, 113, 114, 118 bis 123, 209, 211, 212, 213, 214, 226, 216, 160, 162, 161, 162, 166, 84, 164, 165, 88, 89, 90, 91, 170, 171, 172, 243, 343 oder eines oder mehrere dieser Mittel zur Beherrschung, Steuerung, Bremsung, Beschleunigung oder Kontrolle des Hubweges oder der Geschwindigkeit des Kolbens 4, 34, 44, 7, 60, 166 oder einer anderen Kolbenart angeordnet sind.

2.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem mit einem Deckel (z. B. 3) versehenem Zylinder (z. B. 2, 62) ein Kolben (z. B. 4, 64) reziprokierbar angeordnet und mit einer durch eine Bohrung im genanntem Deckel erstreckten Kolbenstange (z. B. 7) versehen ist, die Kolbenstange in entsprechender Entfernung vom Kolben ein als Ringnut in die Kolbenstange eingeformte Steuernut (z. B. 15) enthaelt, der genannte Deckel einen die Kolbenstange umgebenden Einlassraum (z. B. 315) mit einer Einlassleitung (z. B. 10) eingelassen ist, in der ein radial nach innen spannender, mit einer an der Aussenflaeche der genannten Kolbenstange lauffaehiger und dichtfaehiger mit einer radial nach innen gerichteten zylindrischen Dichtflaeche versehener Dichtring (z. B. 11) angeordnet ist.

3.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zylinder (z. B. 1, 2, 61, 62) ein Doppelkolben (z. B. 4, 64, 60) reziprokierbar angeordnet ist, wobei der genannte Doppelkolben im Prinzip aus zwei Endscheiben (z. B. 4, 64) besteht, die mittels einer mittleren, bevorzugterweise duennwandigen, hohlen Kolbenverbindung (z. B. 60) miteinander fluchtend zusammen gehalten sind, die Einlassmittel (z. B. 15, 9 usw.) an den aeusseren Endteilen des Zylinders (z. B. 1, 2, 61, 62) ausgebildet sind, die Auslassmittel (z. B. 6, 66) etwa in der Mitte des genannten Zylinders vorhanden sind und die genannten Kolben (Scheiben) die genannten Auslassmittel nacheinander waehrend der Hubbewegung des genannten Kolbens ueberlaufend und oeffnend angeordnet sind.

4.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Doppelkolben (z. B. 4, 64, 34, 44 usw. z. B. der Fig. 20, 66) mittels Pleueln (z. B. 46 bis 48, 507) auf ein gemeinsames Exzenterlager (z. B. 54, 506) eines Kurbeltriebes (Kurbelwelle) (z. B. 503, 504, 506, 54, 56) verbunden sind, die Auslaesse (z. B. 6, 66 usw) der Zylinderteile des Doppelzylinders einer Turbine eines Turboladers (z. B. 440, 480) verbunden sind und der Auslass des genannten Turboladers den Einlaessen (z. B. 9, 15) der einzelnen Zylinder (z. B. 1, 2, 61, 62) des Doppelzylinders verbunden angeordnet sind.

5.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Einlassmittel (z. B. Ventile 101, 102, 650, 651) in einem Mittelgehaeuse (z. B. 40, 140, 640 bis 642) im Mittelteil eines Doppelzylinders (z. B. 1, 2, 61, 62, 601, 602, 661, 662) dem betreffendem Zylinderteil (z. B. 1, 61, 601, 661) zu offend und schliessend zugeordnet sind, in dem genanntem Doppelzylinder ein Doppelkolben (z. B. 4, 64, 60 usw.) reziprokierbar gelagert ist, dessen Kolbenteile die Endteile (Scheiben) (z. B. 4, 64, 604, 664) einer in der Mittelbohrung des genannten Mittelgehaeuses abgedichtet laufenden Kolbenverbindung (z. B. 60, 607) ausgebildet sind, wobei die Abdichtung der Kolbenverbindung im Mittelgehaeuse mittels eines in einer Ringnut (z. B. 643) radial nach innen spannendem Dichtring (z. B. 644) bevorzugt ist, den genannten Einlassventilen in dem genannten Mittelgehaeuse ein gemeinsamer Einlassraum (z. B. 653) zugeordnet ist, die genannten Ventile parallel zur Achse des genannten Kolbens oder in einem Winkel zu ihr hubbeweglich ausgebildet sind, wobei es bevorzugt ist, die Auslaesse (z. B. 6, 66, 666, 16, 19, 616, 619 usw.) der einzelnen Zylinderteile des Zylinders (Doppelzylinders) mit der Turbine eines Turboladers zu verbinden und die Ladeleitung des genannten Turboladers (z. B. 440, 480) mit dem genanntem gemeinsamem Einlassraum zu verbinden.

6.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenverbindung (z. B. 7) zwischen den Endkolben (z. B. 4, 44) eines Doppelkolbens (z. B. Fig. 25) in einem Doppelzylinder (z. B. 2) an ihren durch Schlitze (z. B. 81) im genannten Zylinder von der genannten Kolbenverbindung aus erstreckte Kreuzarme (z. B. 80) zugeordnet sind, die an ihren achsialen Enden Pleul (z. B. 46, 48) lagern, die zum exzentrischem Lager einer Kurbelwelle (eines Kurbeltriebes) verbunden sind, die Einlassmittel (z. B. 9, 15, 26) an den aeusseren Enden des genannten Zylinders ausgebildet sind, die Auslassmittel (z. B. 6, 66) im Mittelteil des genannten Zylinders von den genannten Kolben (Scheiben, Kolbenenden) ueberlaufbar, oeffnend und schliessen, ausgebildet sind und der genannten Kolbenverbindung Antriebsmittel (zum Beispiel Hubschablonen mit Hubleitflaechen) (z. B. 76 bis 78) fuer den Antrieb oder die Hubbedienung von Folgekolben (z. B. 24) in Folgefluid Zylindern (z. B. 21) zugeordnet sind.

7.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (zum Beispiel nach Fig. 27 bis 30) ein Ventil mit einem konstantem Radius um eine Mitte gebildeter Aussenflaeche (Zylinderflaeche, Kugelflaeche) ausgebildet ist und der Kolben (z. B. 4, 64, usw.) mit der Anordnung einer Ausnehmung (z. B. 88, 90, 91 usw.) versehen ist, deren Wandflaeche prinzipiell (substantiell, etwa) den gleichen genannten Radius um die gleiche genannte Mitte hat, wenn die Kolbenkopfflaeche in der betreffenden Endlage des Kolbenhubes die Innenflaeche des Zylinderdeckels beruehrt, oder ihr nahe ist.

8.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass (z. B. nach Fig. 59 bis 66) Hubschinen (Hubsegmente) (z. B. 576, 76, 77 usw.) mit Hubleitflaechen (z. B. 78, 79, 530, 531, 532, 331, 481 bis 488 usw.) eines in einem Zylinder oder Doppelzylinder (z. B. 1, 2, 61, 62 usw.) reziprokierenden Kolbens (der Kolbenverbindung, der Kolbenstange) (z. B. 4, 60, 7, 64 usw.) in Verbindung des genannten Kolbens mittels eines Pleuels zu einem exzentrisch umlaufendem Lager einer Kurbel (Kurbelwelle usw.) und in Verbindung mit der Ausbildung des Hubleitflaechen Abstandes entlang des Hubweges des genannten Kolbens von der Achse des genannten Kolbens so auf einen Folgekolben (z. B. 24) in einem Fluid ansaugenden und lieferndem Folgezylinder (z. B. 21) wirkend ausgebildet sind, dass unter Einschliessung der Steuerung der Hubbewegung der genannten Folgekolben durch den Umlaufwinkel des genannten exzentrischen Lagers der genannten Kurbel der genannte Folgekolben mit gleichbleibender Geschwindigkeit in den Folgezylinder gedrueckt wird, sodass das Aggregat als einen konstanten Folgefluidstrom gleichfoermiger Lieferung erzeugender Verbrennungsmotor angeordnet ist.

9.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Doppelkolben in mindestens zwei Zylindern (z. B. Kolben 4, 60, 64, 34, 7, 44, in Fig. 20 oder Kolben 604, 607, 664 in Fig. 66 in Zylindern z. B. 1, 2, 61, 62, 31, 32, 41, 42, 601, 602, 661, 662 unter einem Winkel relativ zueinander angeordnet sind, dessen Winkelmittelpunkt in der zentrischen Achjse einer Kurbel (Kurbelwelle) (z. B. 56, 503) liegt, die genannten Kolben ueber Pleuel (z. B. 46 bis 48, 507 usw.) mit einem exzentrisch zur Mittelachse umlaufendem Exzenterlager der genannten Kurbel verbunden sind und der genannte Winkel eine solche Groesse hat, dass pro einem Umlauf der genannten Kurbel periodisch nacheinander und in gleichen Zeitabstaenden jedes der genannten Pleuel einmal auf das genannte Exzenterlager drueckt und zieht, die genannten Kolben einer als Druck und einer als Zug Kolben ausgebildet angeordnet sind und/oder ein Turbolader in das Aggregat eingeschaltet ist und/oder die Umlaufmassen der Kurbelanmordnung etwas mehr als 1/(pi/2) der Massen der reziprokierenden Kolbenteile betragen.

9,B) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder 2 an seinen Enden je einen Deckel 3 benutzt, die mit selbsttaetigen Einlaessen 9, 26, 15 wirkend, zwischen den Deckeln und dem in genannten Zylinder reziprokierenden Doppelkolben 4, 44 zwei Zylinderkammern 1, 61 bilden, die Fluid in sich aufnehmen und aus sich abgeben koennen.

10.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben 4, 44 innerhalb der Zylinderwand 2 zwei Doppelkolben 4 und 44 bildet, die durch eine Kolbenstange 7 oder eine Kolbenverbindung 60 miteinander verbunden sind.

11.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderwand 2 einen innen durchgehenden Durchmesser bildet, in dem der gleiche Aussendurchmesser der Kolbenteile 4 und 44 eines Doppelkolbens laeuft.

12.) Aggregat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen an den Zylinderenden angeordneten Deckeln 3 und den Kolbenteilen 4, 44 die Zylinderkammern 1 und 61 angeordnet sind, die reziprokal ihre Volumen vergroessern und verkleinern, wenn die Kolben 4 und 44 in der Zylinderwand 2 laufen.

13.) Aggregat nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Zylinderkammern 1, 61 als Zylinder eines Verbrennungsmotors wirken und der Doppelkolben abwechselnd von Brenngasen in der einen Kammer in die andere hinein getrieben wird.

14.) Aggregat nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckel 3 zeitweilig verschlossene und zeitweilig offene Einlaesse, ggf. unter Mitwirkung einer Kolbenstange 7, bilden, die oeffnen, wenn die Bewegung des betreffenden Kolbens 4 oder 44 die am anderem Ende der betreffenden Zylinderkammer angeordneten Auslaesse 6, 66 freigegeben hat.

15.) Aggregat nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kolbenlage nach Anspruch 7 ein frisches Gas durch den betreffenden Deckel 3 in den betreffen den Zylinder Raum 1, 61 gepresst wird, diesen durchspuelt und dabei in substaniell Einweg- Richtung vom Deckel 3 zum Auslass 6, 66 den Zylinderraum 1, 61 von Altgas entleert und mit Frischgas oder Frischluft fuellt.

16.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zylinder 2 mit Kammer 1, 61, ein Deckel 3 zugeordnet ist und dieser Deckel Mittel 9 zur Zufuehrung und Steuerung von Fluid enthaelt.

17.) Aggregat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel 9 zum Einlass des Fluids durch ein Einwegventil 26 ergaenzt ist.

18.) Aggregat nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil 11 sich selbsttaetig oeffnet, wenn der Druck ausserhalb des Ventilsitzes groesser, als der Druck im vom Ventil 26 gesteuertem Zylinder 1, 61 ist.

19.) Aggregat nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass am Deckel 3 ausserhalb des Ventilsitzes des Ventils 26 ein Raum angeordnet ist, der von aussen her mit Luft oder Gas, zum Beispiel mittels Lader oder Turbolader unter einem Vordruck gefuellt ist, der nach Freigabe der Auslaesse 6 durch den betreffenden Kolben 4, 44 das betreffende Einlassventil 26 oeffnet und die frische Luft oder das frische Gas in den Zylinderraum 1, 61 herein drueckt.

20.) Aggregat nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass 9 eine vom Kolben 4, 44 aus durch den Deckel 3 erstreckte Kolbenstange 7 umgibt, die Kolbenstange 7 mit dem Kolben 4, 44 reziprokiert und eine Steuernut 15 bildet, die den Deckel 3 durchlaeuft und zeitweilig den Einlass 9 zum Zylinderraum 1, 61 oeffnet und verschliesst, wobei im geoeffnetem Zeitraum Frischluft ider Frischgas vom Einlass 9 ueber Steuernut 15 in den Zylinderraum 1, 61 gelassen wird und im geschlossenem Zeitraum die Kolbenstange 7 im Deckel 3 den Einlass 9 verschlossen haelt, um in der Zylinderkammer 1, 61 Gas bzw. Luft zu komprimieren, Brennstoff darin zu verbrennen oder das verbrannte Gas expandieren zu lassen.

21.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zylinder 1 oder 61 innerhalb der Zylinderwand 2 ein Kolben 4 oder 44 reziprokiert, die Zylinderwand am einen Ende einen Deckel 3 bildet und am anderem Ende einen Auslass 6 bildet, der Deckel zeitweilig oeffnende und zeitweilig schliessende Einlassanordnung 9, 15, 26 bildet und die dem Zylinderraum 1 oder 61 zugekehrte innere Deckelwand 14 eine konische oder sphaerische Flaeche 14 bildet, die in der Mitte weiter von der Zylinderwand 2 entfernt ist, also einen konischen oder sphaerischen Hohlraum innerhalb der Innenflaeche 14 bildet und der Kolben 4 oder 44 eine zu der genannten Innenflaeche 14 parallele oder etwa parallele Aussenflaeche 13 bildet, die die Innenflaeche 14 beruehrt und den Rauminhalt des betrefffenden Zylinders 1 oder 61 substantiell zu null macht, wenn der Kolben 4 oder 44 an den Deckel 3 anstoesst oder an ihn gelegt ist.

22.) Aggregat nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der im Zylinderraume 1 oder 61 des Anspruchs 15 bewegte Kolben 4 oder 44 in seiner vom Deckel 3 entfernten Lage in der Zylinderwand 2 angeordnete Auslasse 6 oder 66 frei gibt, damit das durch den Deckel 3 eingelassene Frischgas (Frischluft) den Zylinderraum 1 oder 61 achsial laengs und radial von innen nach aussen durchstroemt, durchblaest, Altgas herausblaest und den genannten Zylinderraum mit der Frischluft oder dem Frischgas fuellt.

23.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zylinderwand 2 am einem achsialem Ende verschlossen ist, ein Kolben 4, oder 44 den Zylinderraum 1 oder 61 in der Zylinderwand 2 bildet und eine Kolbenstange 7 in einer Achsialrichtung an dem Kolben 4, 44 angebracht ist, die durch einen am anderem Zylinderende angebrachten Deckel 3 erstreckt ist, der Deckel 3 einen Einlass 9 enhaelt, der zur Bohrung, die die Kolbenstange enthaelt, fuehrt und die Kolbenstange mit einer Steuernut 15 versehen ist, die den Einlass 9 zeitweilig zum Zylinderraume 1, 61 zwischen Kolben 4, 44, Wand 2 und Deckel 3 freigibt und zeitweilig verschliesst, waehrend in der Zylinderwand 2 nahe dem verschlossenem Ende Auslaesse 6 angebracht sind, die der Kolben 4 oder 44 in seiner dem verschlossenem Ende zugekehrten endnahen Lage oeffnet und so dann den Raum 1 oder 61 mit dem Auslass oder den Auslaessen 6 verbindet.

24.) Aggregat nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass in dem genanntem Deckel 3 mindestens eine Ringnut 10 von der inneren achsial gerichteten Bohrung im Deckel 3 aus radial nach aussen in den Deckel 3 herein enthaelt, die einen Dichtring 11 enthaelt, der radial von aussen nach innen spannt und mit seiner inneren Dichtflaeche 97 den in der Bohrung laufenden Kolben bzw. dessen Kolbenstange 7 abdichtet.

25.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel 3 mindestens eine Ringnut 10 von einer im Deckel achsial erstreckten mittleren Bohrung aus radial nach aussen gerichtet in den Deckel eingelassen ist, ein Dichtring 3 in der Ringnut 10 angeordnet ist und eine Leitung 96 Druckfluid in die Nut 10 leitet, das den Dichtring 11 zusammen mit dessen eigener nach innen gerichteten Spannkraft radial nach innen gerichtet zusammendrueckt, damit die innere zylindrische Dichtflaeche 97 des Dichtringes 11 an der Aussenflaeche eines in den Deckel 3 erstreckten zylindrischen Koerpers, zum Beispiel der Kolbenstange 7, dichten kann.

26.) Aggregat nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel 3 zum Beispiel entlang der radialen Linien in der Fig. 31 radial geteilt ist, wodurch der Dichtring 11 oder die Dichtringe 11 in die genannte Ringnut 10 oder die Ringnuten 10 eingelegt werden koennen und nach dem erfolgtem Einlegen des Dichtringes, der Dichtringe 11 die Deckelteile wieder zu einem Deckel 3 zusammen montiert werden koennen.

27.) Aggregat nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtring 11, wie ein ueblicher Kolbenring geschlitzt ist, die radial aussere Zylinderflaeche des Kolbenringes jedoch durch die radial innere zylindrische Dichtflaeche 97 des Dichtringes 11 ersetzt ist und radial nach innen drueckt und ein von ihr umschlossenes Teil, z. B. 7, achsial abdichtet.

28.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Zylinderwand 2 mit den Zylinder 2 in einer Achsialrichtung verschliessendem Zylinderteil 3 ein Kolben 4 reziprokierbar angeordnet ist, der zwischen den genannten Teilen 2 und 3 einen Arbeitsraum 1 ausbildet, dessen Volumen sich bei der Bewegung des Kolbens 4 vergroessert oder verkleinert, dem Raume 1 ein Einlassmittel 9, 15, oder 26 zugeordnet ist, der Boden des Kolbens 4 mittels eines Verbindungsmittels, z. B. 46 zu einer den Kolbenhub steuernden Hubvorrichtung, z. B. einem exzentrischem Teil einer Kurbelwelle, Kurbelscheibe, Exzentervorrichtung verbunden ist, der Kolben 4 in Achsialrichtung kurz ist und dem Kolben in achsialer Entfernung vom Kolben 4 eine weitere Fuehrung, z. B. 7, 60, 3, 44 zugeordnet ist, wobei die Masse des Kolbens auf ein Minimum reduziert ist.

29.) Aggregat nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass dem Arbeitsraum 1 Auslassmittel, z. B. 6, 66, 36 zugeordnet sind die in Bezug zur Hublage des Kolbens 4 oeffnen und schliessen.

30.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit gleichem Innendurchmesser durch die ganze Laenge erstrecktes Rohr 2 einen Kolben enthaelt, der an der Innenflaeche des Rohres 2 gleitet und in dem durch Endverschluesse 3 verschlossenem Rohr 2 zwei Fluid beinhaltende Arbeitskammern 1 und 61 bildet, die bei Bewegung des Kolbens ihr Volumen vergroessern und verkleinern oder ihr Volumen umgekehrt proportional relativ zueinander vergroessern und verkleinern.

31.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprüche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Zylinder 2 laufender, reziprokierender Kolben 4 zwecks Reduzierung seiner Masse auf ein Minimum zwischen zwei Kolbenscheiben 4 und 44 eine Verbindung 60 hat, die im Durchmesser wesentlich kleiner, als der Durchmesser der Kolbenscheiben 4 und 44 ist, wobei der Kolben zwecks weiterer Verringerung seiner Masse innen hohl sein kann.

32.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Zylinder 2 laufender, reziprokierender, Kolben zwecks Erreichung einer geringsten Kolbenmasse eine Kolbenscheibe 4 mit einem Schaft 7 bildet, die Scheibe 4 achsial kurz und die Wand des Schaftes 7 duenn ist, sowie dass der Scheibe 4 in achsialer Entfernung von der Scheibe 4 eine Fuehrung, z. B. 3, 4, 34, zugeordnet ist.

33.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kolben 4, seiner Kolbenstange 7, seiner Verbindung 60 oder an seinem Kolbenboden 4, 44, Kuehlrippen 53, 51 ausgebildet sind, oder die Kuehlrippen 51 in einer ein Hohlrohr bildenden Kolbenstange 4 oder Verbindung 60 vom Rohr 7, 60, nach innen gerichtet, angeordnet sind.

34.) Aggregat nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrohr 7, 60 innerhalb eines Verbrennungsmotors angeordnet ist und eine Kuehlvorrichtung ein Kuehlfluid durch das Hohlrohr 7 oder 60 treibt.

35.) Aggregat oder Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Rohr 2 eine Welle oder ein Hohlrohr 60 mit an dessen Enden engeordneten Scheiben 4, 34, 44 reziprokierbar angeordnet ist, wobei die Scheiben 4 achsial sehr kurz ausgebildet sind und ihre radial aeusseren zylindrischen Flaechen an der zylindrischen Innenflaeche des Rohres 2 laufen und ggf. unter Einsatz von Kolbenringen 151, 152 in die Scheiben 4, 44, 34, dichten, der Zylinder 2 an seinen Enden (z. B. mittels Mitteln 3) verschloessen ist, zwischen einer der Scheiben 4, 44, 34 und dem einem Ende des Zylinders 2 eine erste Kammer 1 und dem anderen Scheibe 4, 44, 34 und dem anderem Ende des Rohres 2 eine zweite Kammer 61 gebildet ist, den beiden Kammern zeitweilig wirkende Einlaesse und Auslaesse 26, 27, 6, 9 zugeordnet sind und die genannten Kammern ihre Volumen vergroessern oder verkleinern, wenn die Welle oder das Rohr mit ihren endwaertigen Scheiben in dem Rohre 2 hin und her laeuft, reziprokiert.

36.) Aggregat nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle oder das Rohr 7, 60 mit seinen Endscheiben 4, 34, 44, den Kolben 4, 44 eines Freikolben Verbrennungsmotors bildet und zwischen den Brennkraeften und Expansionskraeften in den beiden Kammern reziprokiert und die um die jeweilige Kompressionsarbeit verminderte Expansionsarbeit durch das den Zylinder des Freikolbenmotors bildendem Rohr 2 oder durch die Endverschluesse z. B. 3, des Zylinderrohres 2 oder von der Welle bzw. dem Rohre 60 aus nach aussen aus dem Motor abgegeben wird.

37.) Aggregat nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgeben der um die Kompressionsarbeit verminderten Expansionsarbeit mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch, magnetisch oder elektronisch gesteuert, zum Beispiel mittels Hubschablonen, Hubflaechen, Kurbelpleueln, Tranister invertoren, elektrisch gesteuerten Magneten oder dergleichen erfolt, das Abgebe der genannten verminderten Expansionsarbeit auch aus anderen Freikolbenmotoren heraus erfolgt oder das genannte Abgeben insbesonders mittels in die zur Abgabe der Arbeit angeordneten Abgabemittel eingeschalteten Nivellierungs und/oder Nivellierungs- und Speicher Mitteln erfolgt, die die ungleiche Arbeit waehrend gleicher Hubweglaengen des Kolbens 4, 60, 7, 34, 44 in ueber den ganzen Hubweg des genannten Kolbens in etwa gleiche Arbeitskraft umwandeln.

38.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat im wesentlichen nach den Fig. 14 bis 16 oder diese Figuren vereint mit einer der Fig. 31 oder 32 gebaut ist und mindestens eines der Mittel oder Anordnungen dieser genannten Figuren enthaelt.

39.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat im wesentlichen den Mitteln der Fig. 17 entspricht, insbesondere zwei in aeusseren Zylindern 2 Zylinderkammern 1 und 61 bildende jeweils zweimal durch Fuehrungen 4-2 und 3-7 oder durch eine Verbindung z. B. 60, zwischen den Kolbenscheiben 4 und 44 gefuehrte Kolben 4 und 44 mittels einer Kurbelanordnung 54, 52, 56, 46, 55, 43 oder mittels einem Scotch-Yoke oder mittels Mitteln einer Eickmannschen oder Dr. Breinlichschen Patentanmeldung miteinander verbindet und deren Arbeit abnimmt, deren Kompressionshubwege treibt oder deren Hubwege steuert bzw, insbesondere auch das Anlaufen der Kolbenscheiben 4 and die Zylinderverschluesse oder Boeden 3 verhindert, bzw. infolge der umlaufenden Massen 52 den Betrieb des Aggregates mit hoeherer Drehzahl ermoeglicht, als ein Freikolbenmotor erreichen koennte.

40.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einem Zylinderrohr 2 laufender Doppelkolben 4, 34, 4, 44 oder ein einfacher einkolben 4 innerhalb des Zylinderrohres 2 zwei ihre Volumen beim Lauf des Kolbens in dem Zylinderrohr veraendernde Kammern 1, 61 bildet, denen Einlass ung Auslassmittel, sowie eine Verbrennung von Brennstoff einleitende Mittel zugeordnet sind, mittels geeigneter Verbindungsmittel zum Beispiel Pleuel 55, 46-48, der genannte Kolben mit einem Kurbel- oder Exzenter-Machanismus zum Beispiel einer Kurbelwelle, einer exzentrischen Welle, einem Exzenterring oder dem exzentrischem Lager einer Kurbelwelle verbunden ist.

41.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass insbesondere nach Anspruch 40 die Verbindung eines zwei Verbrennungsraeume, oder Kammern 1, 61, mit einem exzentrischen Teil des Kurbelmechanismusses angeordnet ist, um den gesonderten, bisherigen Kurbelmechanismus fuer einen einzigen Kolben in einem einzigem Zylinder durch eine Verbindung zu einem zwei Arbeitskammern 1, 61 bildendem Kolben 4 oder 4, 44, 4, 34 oder dergleichen zu ersetzen und um dadurch das Gewicht und/oder die Masse zu sparen, die bei individuellem Kolben pro Kammer 1, erforderlich war und ist, wodurch ein Motor oder eine Pumpe, ein Kompressor oder ein Verbrennungsmotor geringen Gewichtes dadurch erzielt wird, dass ein einziger Kurbeltrieb mindestens zwei Arbeitskammern, z. B.: 1, 61 gleichzeitig bedient oder von ihnen getrieben wird.

42.) Aggregat oder Aggregat nach Anspruch 1 oder nach mindestens einem der Ansprueche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Zylinder, zum Beispiel im Sinne der Fig. 20, so in einem Verbrennungsmotor, Kompressor, Pumpe oder Getriebe angeordnet sind, dass die Zylinderachsen der Zylinderwaende 2 Winkel von 60 Grad relativ zueinander bilden und jede der Zylinderwaende 2 einen Kolben 4, 44, 34, darin reziprokierend beinhalten, wobei beiderseits des Kolbens zusammen pro Zylinderwand 2 zwei Arbeitskammern 1 und 61 oder 1 und 41, entstehen und die Kolben 4 usw. mittels Verbindern, z. B. Pleueln 46 bis 48 mit dem exzentrischem Mittel 54 eines Kurbelmechanismus 56, 54 verbunden sind, sodass jeiels eine der Kammern 1, 41, 61, drueckend und die andere ziehend bzw. vice versa wirkt und daduech die Kosten und das Gewicht fuer die Anordnung von sechs Zylinderwaenden 2 auf drei Zylinderwaende 2 und die Pleuelzahl von 6 auf 3 reduziert wird.

43.) Aggregat nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Aggregat im wesentlichen mit einem Teil der Mittel der Fig. 20 versehen ist, insbesondere mit dem gemeinsamem Kurbeltrieb 46 bis 48, 54, 56, waehrend dieser auch der Fig. 29, bzw. deren Unterteil entspricht, die Zylinderwaende 2 aber auch mit ihrem Kolbeninhalt und Kammerninhalt den Ausfuehrungen anderer der Figuren dieser Schrift entsprechen koennen.

44.) Aggregat nach Anspruch 1 oder generell ein Aggregat, dadurch gekennzeichnet, dass die Pleuel z. B.: 46, 47, 48 usw. relativ kurz ausgebildet sind, um Gewicht und Masse zu sparen, dabei aber starke Auswinklungen der Winkel zwischen der Kolbenachse und der Zylinderachse der Kolben 4 usw., wie der Zylinder 2 usw., entstehen und daher zum Zwecke der Verminderung oder der Verhinderung bzw. Ausbalnzierung von durch den Kolben 4 usw. auf die Innenflaeche der Zylinderwand 2 wirkenden, Reibungen verursachenden Kraeften, Druckfluidtaschen 131 in Kolbenfuehrungsarmen 133 (siehe Fig. 20) angeordnet sind, die mittels Leitungen mit Druckfluid entsprechender Druckdichte, ggf. veraenderlicher Druckdichte, beaufschlagt werden.

45.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass dem einem achsialem Ende eines Kolbens 4, 44 eines Freikolbenmotors, zum Beispiel nach den Fig. 22, 23 oder anderen der Figuren oder der Kolbenstange 7 einer der Fig., z. B. 15, 14 oder dergl. eine weitere Kolbenstange 37 zugeordnet is, die, z. B. wie in Fig. 23 gezeigt, einen weiteren Kolben 33 traegt, dessen Durchmesser groesser, als der Durchmesser des Hauptkolbens 4 ist und der in einer Kompressorkammer mit Einlass und Auslassmitteln 26 und 27 Luft oder Gas komprimiert, wenn der Motor kolben 4, 44, 34 im betreffendem Zylinder reziprokiert, wodurch der im Vergleich zum Hauptkolben 4 groessere Durchmesser des Kolbens 33 mehr Gas komprimiert, als der Motorkolben 4, um eine bessere Ausnutzung der Arbeitsleistung des Freikolbenmotors zu verwirklichen.

46.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, insbesondere ausgebildet nach Anspruch 45 und dadurch gekennzeichnet, dass dem Kolben 4, 44, 33 oder der Kolbenstange 7, 37, 38 eines Freikolbenmotors ein Kurbelmechanismus 43, 46, 63, 49, 56, 42, zum Beispiel nach Fig. 23, 24 oder einer Kurbelwelle, Exzenterscheibe oder dergl. zugeordnet und mit ihm verbunden ist, um entweder das Anlaufen des Kolbens an Zylinderwaende bzw. Deckel zu verhindern, die Hubzahl des Kolbens des Freikolbenmotors pro Zeiteinheit zu erhoehen, oder um die Leistung des Kolbens des Freikolbenmotors abzunehmen und/oder weiter zu geben.(Z. B.: Fig. 23, 24 oder andere.)

47.) Aggregat nach Anspruch 1 oder ein Aggregat, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei in Zylinderkammern oder Arbeitskammern 1, 61 reziprokierenden Kolben 4, 44 eine Verbindung 7, 60 angeordnet ist, z. B. nach Fig. 25, die Hubschablonen 76, 77 mit Hubflaechen 78, 79 bildet, die ihrerseits den Kolben oder die Kolben 24 einer Fluid foerdernden Anlage 21 usw. betreiben, wobei der Abstand zwischen den genannten Arbeitskammern 1, 61 und den Kolben 4, 44 so kurz ist und die Verbindung 7, 60 so kurz ist, dass die Schablonen mit ihren genannten Hubflaechen in die betreffenden Arbeitskammern 1, 61 beim vollen Hubweg der Kolbenandordnung 3, 60, 4, 44 teilweise eintreten.

48.) Aggregat nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, oder ein Aggregat mit einem Mittelteil zwischen in Zylinder- oder Arbeitskammern 1, 61 angeordneten Kolben 4, 44, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsteil 7, 60 zwischen den Kolben 4, 44 Kreuzarme oder Kreuzteile 80 bildet, haelt oder aufnimmt, die mit ihren aeusseren Enden durch Ausnehmungen 80 der Zylinderwand oder der Gehaeusewand 2, 57 erstreckt sind und Lager fuer die Lagerung von Verbindungsteilen oder Pleueln 48, 46 bilden, durch die die Verbindung 7, 60 und damit die Kolben 4, 44 mit dem Hubwegteil einer Hubkontrollvorrichtung, wie zum Beispiel dem exzentrischem Lager 54 einer Kurbelwelle, Kurbelscheibe oder Exzenterscheibe verbunden werden, um einen gemeinsamen Lauf des Kolbens und der Hubwegkontrollvorrichtung zu erzielen, den Kolben 4, 44 durch die Kontroll- Vorrichtung im Hubweg zu steuern oder insbesondere die Leistung, die der Kokben 4, 44, abzugeben hat, vom Kolben 4, 44 bzw. dessen Verbindung 7, 60 auf den Kontrollteil oder Kurbelteil, zum Beispiel die Kurbelwelle, Kurbelscheibe oder Exzenterscheibe bzw. Umlaufwelle zu uebertragen. (Zum Beispiel nach Fig. 25, 26.)

49.) Aggregat nach Anspruch 1 oder ein Aggregat, dadurch gekennzeichnet, zeichnet, dass einem in einem Zylinder 2, 1 gleitendem Kolben 4 mehrere Zweitkolben 44 zugeordnet und durch Kolbenverbindungen 7 verbunden sind, die in Zweitzylindern 2 Kammern 61 bilden, wobei die Kammern 1, 61 ihr Volumen verkleinern oder vergroessern, wenn einer der Kolben in einer der Kammern laeuft. (Zum Beispiel die Ausfuehtung nach den Fig. 27 und 28.).

50.) Aggregat nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Kolben oder die Verbindung zwischen den Kolben, z. B. 4. 44, 7 ueber eine Verbindung, z. B. 43, 46 mit dem Hubteil z. B. 63 eines Hubmechanismus, zum Beispiel einer Kurbelwelle, einer Kurbelscheibe oder einer Exzenterscheibe verbunden ist.

51.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, oder ein Aggregat, dadurch gekennzeichnet, dass einem Zylinder Einlassmittel z. B. 84 oder 26, 89 der Fig. 28 bis 30, zugeordnet sind, die teilweise mit einem Teil ihrer Aussenflaeche in eine Kammer z. B. 1, 61, hereinragen und in der betreffenden Kammer ein Kolben, z. B. 4, 44, laeuft, dessen Kolbenkopf Stirnflaeche 5 Ausnehmungen, z. B. 88, 90, 91 bildet, die durch Flaechen begrenzt sind, die parallel zu den Flaechen- Teilen der genannten Einlassmittel ausgebildet, geformt und angeordnet sind, wodurch die Flaechen der genannten Ausnehmungen 88, 90, 91 komplementaer zu den betreffenden Flaechenteilen der genannten Einlassmittel 84, 26, 89 sind und der Kammerinhalt 1, 61 usw. zwischen dem Kolben und dem Zylinderverschluss praktisch null ist und die genannten Flaechen und Flaechenteile sich beruehren oder aneinander liegen, wenn der betreffende Kolben 4, 44 usw. den Boden, z. B. den Deckel 3, beruehrt oder ihm nahekommt. (z. B. nach Fig. 25, 26, 28 bis 30.)

52.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ode ein Aggregat, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere in Zylindern laufende Kolben 4, 44, 34 mittels Pleueln 46, 47, 48 zum Beispiel nach Fig. 20, einem gemeinsamem Exzenterlager eines Umlaufteiles, zum Beispiel einer Kurbelwelle, einer Kurbelscheibe oder einer Exzenterscheibe verbunden sind.

53.) Aggregat nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, dass zum Beispil wie in den Fig. 20 oder in der Fig. 29, jeweils mehrere Pleuel eines Kolbens dem gemeinsamem exzentrischem Lager 54 verbunden sind.

54.) Aggregat nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kurbelmechanismus, zum Beispiel einer Kurbelwelle 56 mindestens zwei exzentrische Lager 54 aufweist, die mit anderen Teilen des Kurbelmechanismus einteilig sind oder in sie eingesetzt oder ihnen zugeordnet sind und jedes der genannten exzentrischen Lager 54 mindestens zwei, in der Fig. 29 aber drei, Pleuel 46 eines Kolbens 4, 44 lagert, sodass jedes der Lager 54 je ein seitlich des betreffenden Kolbens 4, 44, angeordnetes Pleuel 46 eines Kolbens traegt und das Lager 54 dabei mindestens zwei Pleuelpaare mit Pleueln 46 lagert, in der Fig. 29 aber drei Pleuelpaare lagert, wobei jedes Pleuelpaar der Pleuelpaare aus zwei Einzelpleueln 46 gebildet ist, von denen je eines gegenueberliegend dem anderem Pleuel des gleichen Pleuelpaares seitwaerts des betreffenden Kolbens 4, 44 und des betreffenden Zylinders 2, 1, 61 angeordnet und zum Beispiel an dem Kreuzteile 80 einer Kolbenverbindung 7 zwischen den Kolben 4, 44 eines Doppelkolbenmotors mit Kolben 4 und 44 oder 43 auch gelagert und gehalten ist. Insbesondere zum Beispiel nach Fig. 29.

55.) Aggregat nach Anspruch 1, oder ein Aggregat, dadurch gekennzeichnet, dass ein Koerper 3 nach Fig. 31 eine mittlere Bohrung hat, in der ein Koerper 7 mit einer Durchmesserverkleinerung 15 in achsialer Richtung laeuft, der Koerper 3 eine auf den Koerper 7 zu gerichtete Leitung 9 (Fluidleitung 9) aufweist und die genannte Durchmesserverkleinerung zeitweilig beim Lauf in dem Koerper 3 eine Verbindung zwischen der Leitung 7 und einer dem Koerper 3 benachbarten Kammer 1 herstellt, waehrend anderer Zeiten und Lagen der Bewegung des Koerpers 7 im Koerper 3 die Verbindung der Leitung 9 zur Kammer 1 verschliesst und/oder zu allen Zeiten die Verbindung der Kammer 1 und der Leitung 9 zu dem der Kammer 1 abgewaendetem Ende des Koerpers 3 verschliesst.

56.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, oder ein Aggregat dadurch gekennzeichnet, dass in einem Koerperteile 3 zum Beispiel der Fig. 32 eine Fluidleitung 9 angeordnet ist, einersends des Korperteileis 3 eine Kammer 1 angeordnet ist und zwischen der Leitung 9 und der Kammer 1 ein Ventilsitz dem Koerper 3 zugeordnet oder an ihm ausgebildet ist der ein Ventil 26 lagert, wobei das Ventil 26 die Verbindung zwischen der Leitung 9 und der Kammer 1 oeffnet und verschliesst, waehrend das Ventil 26 mit einem Schaft 100 versehen sein kann, der in einem weiterem Teile des Koerpers 3 und darin mittels Kolbenring oder Dichtring 11 in einer Kammer 10 abgedichtet sein kann und der eine Halterung 99 bilden kann, die eine Federung 98 zwischen der Halterung und edem Koerper 3 ziehen kann, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Feder 98 und die Masse des Ventils 26 mit seinem Schaft 100 so bemessen sind, dass ein leichter Ueberdruck in der Kammer 1 das Ventil verschliesst, wodurch ein automatisches Oeffnen und ein automatisches Schliessen des Ventils 26 im Kraeftespiel zwischen den Drucken in der Leitung 9 und der Kammer 1 bewirkt und aufrecht erhalten werden kann.

57.) Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, oder ein Aggregat, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit einer Bohrung versehener Koerper nach den Fig. 33 und 35 oder 34 und 36 angeordnet ist, durch dessen Bohrung ein in ihr abdichtbarer oder abgedichteter Koerper, zum Beispiel eine Kolbenstange 7 achsial gerichtet laeuft und im genanntem Koerper 40 oder 140 Einweg Einlassmittel 112, 113 oder 101, 102 angeordnet sind, die Fluid in den betreffenden Raum achsial des Endes des genannten Koerpers 40, 140 hereinlassen koennen, aber Entweichen von Fluid aus dem genanntem Raum achsial des Koerpers 40, 140 automatisch und zu aller Zeit verhindern.

58.) Aggregat nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Koerper 40, 140 entlang der Linie 150 in der Fig. 35 oder in der Fig. 36 geteilt und dann wieder zusammengesetzt ist, damit ein duenner Koerper 7 mit dicken Enden 4, 44, in die Bohrung im Koerper 40, 140 hereingelegt werden kann, das abgenommene Teil des Koerpers 40, 140 dann wieder an das andere Teil des gleichen Koerpers gelegt werden kann, wobei die Teile des Koerpers 40, 140 dann wieder in der Flaeche der Linie 150 aneinander liegen und dann der Koerper 40, 140 mit den Teilen 7. 4. 44 in den Innenraum eines Zylinderrohres 1 mit dem Aussendurchmesser des Koerpers 40, 140 an der Innenflaeche des Zylinders 2 passend und dichtend eingesetzt werden kann.

59.) Aggregat nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass der Koerper 40 nach Fig. 33 und 35 von der Bohrung aus eine in den Koerper 40, herein erstreckte Kammer 50 bildet und die Einlassmittel Einwegventile 112 sind, die in Ventilgehaeusen 130 angeordnet auf die Kammer 50 zu oeffnen und diese verschliessen, aber Mittel 117, 116, 115 dem Koerper 40 oder dem Ventil 112 zugeordnet sind, die den Zweck erfuellen, das Ventil 112 zur rechten Zeit zu oeffnen, zur rechten Zeit zu schliessen, den Anstoss des Ventils 112 an einen in der Bohrung laufenden Koerper, z. B. 7, zu verhindern und die ausserdem den Zweck haben koennen, das Ventilgehaeuse 130 im Koerper 40 zu halten, oder den Koerper 40 im Zylinder 2 zu halten, wie z. B. in Fig. 45, 20, 33 oder 35.

60.) Aggregat nach Anspruch 57, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassmittel ein etwa zur Achse des Koerpers 140 oder der Fig. 34 und 36 parallel gerichtetes Einwegventil 101 oder 102 ist, dass mittels seines Schaftes und dessen Halterung durch eine Federung 107 in einer Halterung 106 verschlossen wird, aber oeffnet, zwar zu der Kammer jenseits des Koerpers 140 oeffnet, wenn er Rueckseite des betreffenden Ventiles 101 oder 102 aus der Zuleitung 104 Fluid unter Druck zugefuehrt wird, der den Druck in der betreffenden Kammer am betreffendem Ende des Koepers 140 uebersteigt.

61.) Aggregat nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, oder ein Aggregat oder ein Pleuel, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittlerer Koerper an seinen Enden zwei Buchsen oder Rohre 118, 119 bildet, die die Augen eines Pleuels eines Kolbens in einem von Fluid durchstroemtem Aggregate, zum Beispiel in einem Verbrennungsmotor sein koennen, wobei die zylindrischen Augen 118 und 119 aus Faserverstaerktem Kunststoff (Fiber Reinforced plastics) zum Beispiel aus Carbon Fiber hergestellt sind und augachsparallele Fasern enthalten, die kreisrunde Fasern kreuzen, die mit Radien um die Augenachsen gerichtet sind, das Mittelstueck 120 zwischen den Augen 118 und 119 zu den Augenachsen etwa senkrechte Fasern enthaelt und die drei Teile, Augen 118, 119 und Mittelteil 120 durch eine die Teile umgebende Haut 123 mit Laengsfasern darin verbunden bzw. verklebt bzw. verplastict sind.

62.) Aggregat nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass das Pleuel nach Anspruch 61 die herkoemmlichen Pleuel aus Metall in Verbrennungsmotoren ersetzt, das Pleuel an Festigkeit gleich bemessene Leichtmetall Pleuel uebersteigt und das Gewicht und damit die Masse des Pleuels geringer als das herkoemmliche Leichtmetall oder Schwermetallpleuel ist und infolge der geringeren Masse des Pleuels des Anspruches 54 das Aggregat oder der Verbrennungsmotor mit hoeherer Drehzahl, Leistung oder mit hoeherem Wirkungsgrade arbeiten kann.

63.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewicht des umlaufenden Exzntrischen Gegengewichtes der Hubwegkontrollvorricghtung, zum Beispiel der Kurbelscheibe, Exzenterscheibe oder der Kurbelwelle ein erstes Produkt aus der Masse des genannten Gewichtes mal dem Zweifachen des Abstandes des Massenpunktes des Gewichtes von der zentrischen Achse, also der Exzentrizitaet "e" mal dem Werte Pi = 3,14 . . groesser ist, als das zweite Produkt, das aus der Masse des Gewichts der im Zylinder hin und her bewegten und dem Exzenter der Hubwegkontrollvorrichtung verbundenen Teile mal dem Vierfachem der Exzentrizitaet "e" = dem Zweifachem des Hubweges der reziprokierenden Teile ist, damit die umlaufenden Massenkraefte der Hubwegkontrollvorrichtung die reziprokierenden Teile ausreichend beschleunigen koennen, um eine gewuenschte hohe Drehzahl und Hubfrequenz der Hubwegkontrollvorrichtung und der mindestens teilweise innerhalb des Zylinders 2 bewegten Teile, wie Kolben 4, Pleuel 46 usw., zu bewirken; wobei angestrebt werden kann, dass die Gewichte der reziprokierten Teile und der umlaufenden Masse auf ein Minimum reduziert werden, um die beschriebene Aufgabe gerade noch fuer die gewuenschte Drehzahl erfuellen zu koennen und zu erfuellen. Siehe hierzu die Fig. 13.

64.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, die der Kurbelteil, zum Beispiel die Kurbelscheibe 49 eine Kurbeltriebes im Lager, z. B., eines Gehaeuses, z. B. 42, umlauffaehig gelagert ist und die Schwungmasse oder das Gegengewicht 52 hat, sowie zwischen einem exzentrischem Teile des Kurbeltriebes und des Kolbens 4, 44, eine Verbindung, z. B. angeordnet ist um folgende Effekte zu erzielen:

a) Es wird verhindert, dass der Kolben 4, 44, 33 gegen einen Deckel oder Zylinderboden stossen kann, da der Hubweg durch das Pleuel 46 und den umlaufenden Exzenterzapfen 63 gesteuert wird.

b) Der Motor kann mit mehrfacher hoeherer Drehzahl laufen, da die Beschleunigung der Masse des Kolbenassemblies 4, 44, 33, 7 usw. aus der Schwungmasse 52 entnommen und ihr wieder zugefuehrt wird, wenn der Motor einmal seine Dauerdrehzahl erreicht hat. Dadurch ist eine mehrfach hoehere Drehzahl und Leistung ermoeglicht.

c) Da die Exzenterscheibe 49 eine Drehbewegung hat, ist es einfach deren Welle 56 mit einem ueblichem Motorrad oder Auto Anlasser aus der Batterie zu starten.

65) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der nach den Fig. 25 und 26 folgende Anordnung besteht: Die Kolbenstange 7 ist mit den Hubschablonen mit Hubflaechen versehen, ueber die Pumpkolben oder Kompressorkolben angetrieben werden. Die Hubschablonen 76, 77 bilden die Hubflaechen 78, 79, auf denen die Hubrollen 72 den Pump- oder Kompressions-Hubweg abnehmen und auf die Pump- der Kompressions- Kolben 24 uebertragen.

66) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach den Fig. 25 und 26 folgende Anordnung besteht: Die Zylinder Waende 2 sind mit Schlitzen 81 versehen, in denen die an der Kolbenstange 7 angeordneten Kreuzfinger 80 laufen und aus dem Motor heraustreten, um Pleuellager 43 fuer die Pleuel 46, 48 zu bilden.

67) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im wesentlichen der Ausbildung nach den Fig. 25 und 26 folgende Anordnung besteht: Die Kolbenstange 7 ist so kurz und die Kolben und Zylinder liegen in achsialer Richtung so nahe beieinander, dass die Hubschablonen 76, 77 mit ihren Hubflaechen 78, 79 in die betreffenden Zylinder 1 und 61 eintreten, wenn die Kolben 4, 44 reziprokieren.

68) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach Figuren fuer Verbrennungsmotoren mit Doppelkolben, zum Beispiel nach der Fig. folgende Anordnung besteht: Die arbeit verrichtenden Zylinderraeume liegen achsial aussen, sodass der Mittelkoerper 40 der Fig. 20, 39, 43 fortfaellt.

69.) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach den Fig. 27 und 28 folgende Anordnung getroffen ist: Dem einem Zylinderraume 1 mit Wand 2, in dem der eine Kolben 4 reziprokiert, sind mehrere Gegenzylinder 61 mit darin reziprokierenden mehreren Gegenkolben 44 angeordnet, wobei jeder der Gegenkolben 44 durch eine individuelle Kolbenstange 7 mit dem Erstkolben 4 verbunden ist.

70) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach der Fig. 28 oder anderen, folgende Anordnung getroffen ist: Im Zylinderdeckel 3 werden Schwenk- oder Rotations-Ventile 84 mit Steuer und Durchfluss Kanaelen 85 angeordnet, wobei zur Erzielung eines voll ausgenutzten Gasdurchsatzes mit Verhinderung toter Raeume der Kolbenstirnflaeche 5, also dem Kolbenkopfe Ausnehmungen 88 zugeordnet und in ihm eingearbeitet oder eingeformt sind, deren Formgebung komplementaer zu dem Aussendurchmesser der Ventile 84 ist und deren Achsen zu den Achsen der Ventile 84 parallel sind und mit ihnen gleich liegen, wenn die Kolbenstirnflaeche die Bodenflaeche des Zylinderdeckels 3 beruehrt. Die Waende der Ausformungen 88 liegen dann an dem betreffendem Teile der Aussenflaeche der Ventile 84 an und jeder Totraum, der den Wirkungsgrad des Aggregates verringern wuerde, oder die Leistung des Aggregates vermindern wuerde, ist vermieden.

71) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach den Fig. 29 und 30 folgende Anordnung getroffen ist: Die Kurbelwelle traegt an ihren Exzenterlagern 54 jeweils 3 Pleuelaugen der Pleuel 46 bis 48 nebeneinander. Das ist wichtig fuer die Ausbildung eines Motors nach der Fig. 20. Fig. 20 hat nur 3 Einzel- Pleuel, waehrend Fig. 29 und 30 jeweils 3 Doppelpleuel 46 haben, wenn jeweils 3 Zylindersaetze 2 der Fig. 29, 30 in der 60 Grad Winkelbauweise der Fig. 20 angeordnet sind. Dadurch wird erhebliches Kurbelwellen und Kurbelgehaeuse Gewicht gespart.

72) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach den Fig. 29 und 30 folgende Anordnung getroffen ist: Die Einlassventile 26 sind Kugeln, die zum Beispiel sehr leichte aus Carbon oder Porzellan, natuerlich auch aus Metall oder Glas, sein koennen und die mittels der Spanner oder Federn 89 so gehalten und auf die Ventilsitze gedrueckt sind, dass der Turbo Ladedruck oder der freie Atmosphaeren Druck ausreicht, sie zu oeffnen. Fuer hohe Hubzahlen ist geringes Gewicht der Ventile wichtig, der Massenkraefte wegen. Diese Ventile in Kugelform sind billig am Markt. Die Kolben- Stirnflaeche 5 des betreffenden Kolbens 4, 44 muss dann die hohlkugelformige Ausnehmung 90 erhalten, die komplemenaer zur Aussenflaeche des betreffenden Teiles des Kugelventils 26 platziert und bemsessen sein muss, damit jeder tote Raum verhindert wird.

73) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach den Fig. 14 und 30 folgende Anordnung getroffen ist: Statt den Kolbenring 153 der Fig. 14 anzuordnen, ist ein Dichtring 96 angeordnet, der sich in einer Ringkammer im Deckel 3 befindet und der radial von aussen nach innen spannt. Dadurch werden lange Hubwege moeglich, ohne mehrere Kolbenringe an der Kolbenstange 7 zu verwenden und ausserdem laeuft der Dichtring 11 nicht durch die heissen Brenngase im Zylinder, wie der Kolbenring des Stelzer Motors. Sobald die Steuernut 15 schliesst, ist der Dichtring 11 in der Dichring Kammer 10 vom heissem Bernngase getrennt.

74) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach den der Fig. 52 folgende Anordnung getroffen ist: Dem exzentrischem Kurbelzapfen der Kurbelwelle, der Kurbelscheibe oder der Exzenterscheibe ist ein Zylinder 2 derartig zugeordnet, dass der Zylinder relativ zur zentrischen Lagerung der Welle des Kurbelteiles derart verscheibbar ist, dass der Abstant des Zylinderdeckels 3 zur zentrischen Achse des Kubellagers verschiebbar ist, oder Aggregat nach Anspruch 68, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung der Verschiebung des Abstandes der inneren Verschlussflaeche 14 des Deckels 3 des Zylinders 2 in Abhaengigkeit von dem Rotorwinkel alpha des umlaufenden exzentrischen Lagerteiles der Kurbel erfolgt.

75) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach der Fig. 54 folgende Anordnung getroffen ist: An der Kolbenstange 7 sind Zugschablonen 170 mit inneren Zugflaechen 171 angeordnet, die die Rollen 72 oder die Enden der Zapfen 73 radial aussen umgreifen und die Kolben 24 der Fluidfoerderanlage radial nach innen ziehen, wenn die Kolbenstange 2 des Verbrennungsmotors in der dem Arbeitshube entgegengesetzten achsialen Richtung bewegt.

76) Aggregat nach mindestens einem der Ansprueche, und/oder, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Aggregat von im Wesentlichem der Ausbildung nach den den Fig. 1 bis 66 Mittel angeordnet sind oder die Erfuellung von Aufgaben angestrebt sind, die sich aus den Figuren, der Beschreibung der Figuren oder aus der Analyse dieser Schrift ergeben.