Patents
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Multi-Split-Motor für Kraftfahrzeuge mit geteilter Kurbelwelle und Motor-Querwelle für Hilfsgeräte-Antriebe
DE3619351C2
Germany
- Other languages
English - Inventor
Herbert Dipl Ing Kaniut - Current Assignee
- KANIUT, HERBERT, DIPL.-ING., 50374 ERFTSTADT, DE
Description
translated from
- - verschiedene Verdichtungs-Grade in den Motor-Zylindern;
- - verschiedene Anzahlen von Gaswechsel-Ventilen in den Motor-Zylindern;
- - verschiedene Ventil-Steuerzeiten;
- - verschiedene Turbulenzgrade der Verbrennung;
- - verschiedene Brennraum-Formen;
- - verschiedene Zündanlagen, wie z. B. konventionelle Zünd anlagen und elektronische Kennfeld-Zündanlagen;
- - verschiedene Anwendung von Abgas-Turboladern und anderen Ladern;
- - verschiedene Grundkonzeptionen, wie:
Otto-und Diesel-Motoren,
Benzin-und Alkohol-Motoren,
Hubkolben- und Kreiskolben-Motoren; usw.,
- - die Tertiär-Brennkraftmaschine;
- - die selbst-synchronisierende Kupplung;
- - weitere Split-Motor Formen.
- - die Tertiär-Brennkraftmaschine zu starten;
- - die Kurbel-Stellungen der Teil-Kurbelwelle der Tertiär- Brennkraftmaschine und die Kurbel-Stellungen der Teil- Kurbelwellen der Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschinen automatisch in einen phasenfesten Gleichlauf zu bringen;
- - die synchronisierten Teil-Kurbelwellen torsions-elastisch und torsions-gedämpft zusammenzukuppeln.
- - mit Hilfe einer relativen Schlupf-Drehrichtung der bei den viskohydraulischen Kupplungs-Hälften die Sekundär- bzw. Tertiär-Brennkraftmaschine startet; und
- - mit Hilfe der zweiten relativen Schlupf-Drehrichtung der beiden viskohydraulischen Kupplungs-Hälften die jeweils zusammenzukuppelnden zwei Teil-Kurbelwellen synchronisiert.
(1 bis 106, Teile des Hauptpatents, die für eine bessere Übersicht hier wiederholt werden).
1. Primär-Brennkraftmaschine;
2. Sekundär-Brennkraftmaschine;
3. Teil-Kurbelwelle von 1;
4. Teil-Kurbelwelle von 2;
5. Schwungrad von 1;
6. Schwungrad von 2;
7. Zahnkranz am Schwungrad 5 für einen herkömmlichen Elektro-Starter;
8. Herkömmliche Fahr-Kupplung oder alternativ herkömmliches automatisches Getriebe;
9. Teil-Nockenwelle von 1, ausgelegt für eine mäßige Fahr geschwindigkeit und eine niedrige Leerlauf-Drehzahl;
10. Teil-Nockenwelle von 2, optimiert für die Stadtfahrt und Schnellfahrt;
11. Rollenkettentrieb von 1;
12. Rollenkettentrieb von 2;
13. Ölpumpe von 1;
14. Ölpumpe von 2;
15. Ölfilter von 1;
16. Ölfilter von 2;
17. Schmieröl-Versorgung von 1;
18. Schmieröl-Versorgung von 2;
19. Zündverteiler für 1;
21. Wasserpumpe für 1;
22. Wasserpumpe für 2;
23. Motor-Querwelle für den Antrieb der Fahrzeug-Hilfsgeräte;
24. Schraubenräder-Paar für den Antrieb der Querwelle 23;
25. Drucköl-Schalter, elektromagnetisch betätigt;
26. Drucköl-Schalter Position für Auto-Stopp vor Verkehrs- Ampeln und für Auto-Schlangenfahrten, mit nur laufender Primär-Brennkraftmaschine 1;
27. Drucköl-Schalter Position für Schnellfahrt, mit laufender und hinzugeschalteter Sekundär-Brennkraftmaschine 2;
28. Fahrpedal;
29. Einstellbarer Abstand für das Starten und Hinzuschalten, bzw. für das Abtrennen und Stoppen der Sekundär-Brennkraft maschine 2.
Ein (dahinter liegender) analoger einstellbarer Abstand dient zum Starten und Hinzuschalten, bzw. zum Abtrennen und Stoppen der Tertiär-Brennkraftmaschine 300;
30. Einstellschraube(n) für Abstand(ände) 29;
31. Stromzuführung vom herkömmlichen Zündschalter;
32. Stromzuführung zur Zündung der Sekundär-Brennkraftmaschine 2;
33. Stromzuführung zur Zündung der Primär-Brennkraftmaschine 1;
34. Schlepp-Kontakt Geber für das Starten und Hinzuschalten,
bzw. Abtrennen und Stoppen der Sekundär-Brennkraftmaschine 2;
35. Verzögerungsventil für das Lösen der selbst-synchronisie renden Kupplung 50, bei Getriebe-Gangwechsel;
37. Schalterposition für Auto-Schlangenfahrten, mit nur laufen der Primär-Brennkraftmaschine 1. Auch das Starten der Primär-Brennkraftmaschine mittels des herkömmlichen Elektro-Startmotors erfolgt mit dieser Schalterposition;
38. Schalterposition für Normalfahrt mit Stopp-und Restart- Funktion vor Verkehrs-Ampeln und für die Schnellfahrt in der Stadt;
39. Seilzug vom Fahrpedal zum Vergaser oder zur Benzin- oder Diesel-Einspritzanlage von 1;
40. Seilzug vom Fahrpedal zum Vergaser oder zur Benzin- oder Diesel-Einspritzanlage von 2;
50. Selbst-synchronisierende Kupplung zwischen der Teil-Kurbel welle 3 der Primär-Brennkraftmaschine 1 und der Teil- Kurbelwelle 4 der Sekundär-Brennkraftmaschine 2; (Im Hauptpatent als "halbautomatische Kupplung" bezeichnet. Die neue Bezeichnung: "selbst-synchronisierende Kupplung" ist exakter);
58. Drucköl-Zuführungsleitungen, gebohrt in der Teil-Kurbelw. 4;
76. Drucköl-Leitung zur Selbst-synchronisierender Kupplung 50;
77. Verzögerungsschalter für die Zündungs-Unterbrechung der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 bei Getriebe-Gangwechsel;
78. Trennflansch-Ebene des gemeinsamen Maschinen-Blocks zwischen 1 und 2;
79. Abtriebswelle zum Getriebe des Kraftfahrzeuges;
80. Zwei-Ventil Thermostat herkömmlicher Bauart für 1;
81. Bypass-Leitung des Thermostates 80;
82. Fahrzeug-Innenheizung;
83. Zweiventil-Thermostat in der unteren Zulaufleitung der Sekundär-Brennkraftmaschine 2;
84. Rückfluß-Verhinderungs-Ventil für 2;
85. Fahrzeug-Kühler;
86. Lüfter;
87. Entlüftungsgefäß des Kühlsystems;
89. Kühlwasser-Mantel der Primär-Brennkraftmaschine 1;
90. Kühlwasser-Mantel der Sekundär-Brennkraftmaschine 2;
93. Teil-Ausgleichswelle erster Ordnung von 1;
94. Teil-Ausgleichswelle erster Ordnung von 2;
93 und 94 zusammen: Split-Ausgleichswelle;
95. Antriebsritzel von 93;
96. Antriebsritzel von 94;
97. Ketten-Mulde;
103. Hinteres Kurbelwellen-Hauptlager von 2;
106. Vorderes Kurbelwellen-Hauptlager von 1; (120 bis 390, Teile der vorliegenden Zusatzanmeldung)
120 und 121. Gegenmassen an der Dreikurbel-Teil-Kurbelwelle 3, Fig. 8, 180° zueinander versetzt, 150° zu den benachbar ten Kurbeln versetzt und an den äußeren Kurbel-Endwangen befestigt, die zum Ausgleich der freien Kippmomente erster Ordnung aus hin und her gehenden Triebwerks-Massen innerhalb der Primär-Brennkraftmaschine 1 dienen;
122 und 123. Gegenmassen an der Dreikurbel-Teil-Kurbelwelle 4, Fig. 8, 180° zueinander versetzt, 150° zu den benachbar ten Kurbeln versetzt und an den äußeren Kurbel-Endwangen befestigt, die zum Ausgleich der freien Kippmomente erster Ordnung . . . innerhalb der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 dienen;
124 und 125. Gegenmassen an der Teil-Ausgleichswelle 93, für die Primär-Brennkraftmaschine 1, Fig. 8, 180° zueinander ver setzt und an den Enden der Teil-Ausgleichswelle befestigt, die zusammen mit 120 und 121 wirken;
126 und 127. Gegenmassen an der Teil-Ausgleichswelle 94, für die Sekundär-Brennkraftmaschine 2, Fig. 8, 180° zueinander ver setzt und an den Enden der Teil-Ausgleichswelle befestigt, die zusammen mit 122 und 123 wirken;
130 und 131. Kugellager des viskohydraulischen Kupplungsteiles;
132 und 133. Sperrad-Halbringe mit je einer Zahnlücke für die Sperrklinken 138, 180° zueinander versetzt;
134. Überlappungs-Fuge(n) der Sperrad-Halbringe;
135. Zylinderkörper, scheibenförmig;
136. Umsteuer-Kolben für den Ölstrom;
137. Rückstell-Federn der Kolben 136;
138. Sperrklinken, zwei Stück, 180° zueinander versetzt;
139. Gegengewichte der Sperrklinken 138;
140. Drehzapfen für die Sperrklinken 138, am Gehäuse 150 des viskohydraulischen Kupplungsteils befestigt;
141. Rückstell-Federn der Sperrklinken 138;
142. Abhebe-Hebel für die Sperrklinken 138;
143. Elastischer Anschlag;
144. Drehzapfen für 142, am Gehäuse 150 befestigt;
145. Sphärisches Drehgelenk;
146. Zweiarmige Wippe zur Betätigung des Abhebe-Hebels 142;
147. Flachwelle zwischen 142 und 146;
148. Betätigungskolben für 146;
149. Rückstellfeder für 146;
150. Gehäuse des viskohydraulischen Kupplungsteils;
151. Lagerung der Wippe 146;
152. Seitlicher Vollsteg einer Zahnlücke in einem Sperrad- Halbring 132 (analog zu 68 im Hauptpatent);
153. Seitlicher Vollsteg der zweiten Zahnlücke im zweiten Sperrad-Halbring 133 (analog zu 69 im Hauptpatent);
152 und 153 sind wechselseitig angeordnet;
154. Axialer Spuren-Versatz der beiden Sperrklinken 138 (analog zu 70 im Hauptpatent);
155. Keilförmige Halbring-Abstützungen der Rückstellfedern 137;
156. Drucköl-Zuführungsleitungen, gebohrt im Zylinderkörper 135;
157. Verbindungsschrauben zwischen 135 und 150;
160. Zwei äußere Visko-Halbscheiben-Gruppen;
161. Haltesegmente der Halbscheiben-Gruppen;
162. Stützleisten für die Halbscheiben-Gruppen 160, am Gehäuse 150 befestigt;
163. Abweiser, axial vorstehend, z. B. in geprägter Ausführung;
165. Innere Visko-Scheiben-Gruppe, mit der Nabe 166 und den Distanzringen 168 hart verlötet;
166. Nabe der inneren Visko-Scheiben-Gruppe;
167. Zwei 180° versetzte axiale Ent- und Belüftungs-Nuten in der Nabe 166;
168. Distanzringe;
169. Radiale Ent- und Belüftungsschlitze in 168;
170. Ent- und Belüftungs-Ring-Spalt des viskohydraulischen Kupplungsteils;
172. Ein Teil der Rotations-Gleitführung für die Sperrad-Halb ringe 132/133, eingepreßt in die Nabe 166;
173. Der zweite Teil der Rotations-Gleitführung für die Sperrad- Halbringe 132/133, mit Mitnehmerklauen 174;
174. Vier Mitnehmerklauen(an 173) der Sekundär-Brennkraftmaschine 2, oder der Tertiär-Brennkraftmaschine 300;
175. Vier Mitnehmerklauen an der Teil-Kurbelwelle der (start tenden) Primär-Brennkraftmaschine 1 oder der Sekundär- Brennkraftmaschine 2;
176. Kupplungs-Gleitkreuz, Stahl gehärtet, verbindet drehfest aber axial und radial flexibel 174 und 175;
177. Halteschraube für 176;
178. Tangential-Federn der Rotations-Gleitführung für die Sperrad-Halbringe 132/133;
179. Einlagen in "H"-Form, zur Fixierung der Federn 178;
180. Abdeckring des Kugellagers 130;
181. Öl-Zulauf-Bohrung(en) mit Drosselwirkung;
182. Öl-Ablauf-Bohrung(en);
300. Tertiär-Brennkraftmaschine;
303. Hinteres Kurbelwellen-Hauptlager von 300;
304. Teil-Kurbelwelle von 300;
306. Schwungrad von 300;
310. Teil-Nockenwelle oder Nockenwellen von 300, optimiert für die Schnellfahrt auf der Autobahn;
312. Rollenketten-Trieb von 300;
318. Schmieröl-Versorgung von 300, gespeist von 18;
320. Zündverteiler von 300;
322. Wasserpumpe von 300;
326. Drucköl-Schalter Position für Stadtfahrten, mit nur lau fender Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschine;
327. Drucköl-Schalter Position für Schnellfahrt auf der Autobahn, mit laufender und hinzugeschalteter Tertiär-Brennkraftma schine 300;
333. Stromzuführung zur Zündung der Tertiär-Brennkraftmaschine 300;
334. Schleppkontakt-Geber für das Starten und Hinzuschalten, bzw. Abtrennen und Stoppen der Tertiär-Brennkraftmaschine 300;
335. Verzögerungsventil für das Lösen der selbst-synchronisie renden Kupplung 350, bei Getriebe-Gangwechsel auf der Autobahn;
336. Schalter am Armaturenbrett zum dauerhaften Ausschalten der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 und der Tertiär-Brennkraft maschine 300;
338. Schalterposition für Normalfahrt mit Stopp- und Restart- Funktion vor Verkehrsampeln und für die Schnellfahrt in der Stadt und auf der Autobahn;
340. Seilzug vom Fahrpedal zum Vergaser oder zur Benzin- oder
Diesel-Einspritzanlage von 300;
350. Selbst-synchronisierende Kupplung zwischen der Teil-Kurbelwelle 4 der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 und der Teil- Kurbelwelle 304 der Tertiär-Brennkraftmaschine 300;
358. Drucköl-Zuführungsleitungen, gebohrt in der Teil- Kurbelwelle 304;
376. Drucköl-Leitung zur selbst-synchronisierender Kupplung 350;
377. Verzögerungsschalter für die Zündungs-Unterbrechung der Tertiär-Brennkraftmaschine 300 bei Getriebegang-Wechsel;
378. Trennflansch-Ebene des gemeinsamen Maschinen-Blocks zwischen 2 und 300;
383 Zweiventil-Thermostat in der unteren Zulaufleitung der Tertiär-Brennkraftmaschine 300;
384 Rückfluß-Verhinderungs-Ventil für 300;
388 Verbindungsleitung der Schmieröl-Versorgung, des für die Sekundär- und Tertiär-Brennkraftmaschine gemeinsamen Schmieröl-Systems;
390 Kühlwasser-Mantel der Tertiär-Brennkraftmaschine 300.
Claims (6)
Hide Dependent
translated from
- (a) der Split-Motor zum Beispiel ein 2 + 2 + 2 = 6-Zylinder Reihen-Motor (Fig. 1) ist, bei dem jede Teil-Brenn kraftmaschine jeweils zwei Zylinder umfaßt; - der Split-Motor aber auch die V-Motor- und jede andere Motor- Ausführung haben kann;
- (b) die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) vor der Sekundär- Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist, so daß im Motorblock die drei Teil-Brennkraftmaschinen in Reihe hintereinander an geordnet sind: hinten an der Abtriebswelle zum Getriebe des Fahrzeuges die Primär-Brennkraftmaschine (1), davor, das ist in der Mitte des Motorblocks, die Sekundär-Brennkraftmaschine (2), und wieder davor, am vorderen Ende des Motorblocks, die Tertiär-Brennkraftmaschine (300);
- (c) die Tertiär-Brennkraftmaschine ihre eigene Teil-Kurbel welle (304) erhält, deren hinteres Ende mit dem vorderen Ende der Teil-Kurbelwelle (4) der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) mit Hilfe einer selbst-synchronisierenden Kupplung (350) periodisch zu einer Gesamt-Kurbelwelle aller Teil-Brennkraft maschinen zusammengekuppelt wird;
- (d) die selbst-synchronisierende Kupplung (350) in ihrer Aus
führung im wesentlichen der selbst-synchronisierenden Kupplung
(50)
zwischen der Primär- und der Sekundär-Brennkraftma
schine entspricht und dazu dient:
- - die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) durch die arbeitenden Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschinen (1 und 2) zu starten;
- - die relativen Kurbelstellungen der rotierenden Teil- Kurbelwelle (304) der Tertiär-Brennkraftmaschine und der Teil- Kurbelwellen (3 und 4) der Primär- und Sekundär-Brennkraftma schinen automatisch zu synchronisieren, das ist die Kurbeln der zusammenzukuppelnden Teil-Kurbelwellen automatisch in einen phasenfesten Gleichlauf zu bringen, so daß die daraus resultierende Gesamt-Kurbelwelle, mit oder ohne Hilfe von Aus gleichswellen, die freien Kräfte und die freien Kippmomente des gesamten Split-Motors im optimal möglichen Grade aus gleicht;
- - die synchronisierten Teil-Kurbelwellen (3; 4 und 304) torsions-elastisch und torsions-gedämpft zusammenzukuppeln;
- (e) die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) in ihrer Ausführung im wesentlichen der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) entspricht;
- (f) die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) als Booster-Maschine konzipiert ist, die ihre besondere Leistung bei P.K.W.-Ver wendung z. B. bei hohen Drehzahlen, und bei L.K.W.-Verwendung z. B. bei hohen Drehmomenten entwickelt;
- (g) für die Sekundär-Brennkraftmaschine (2) des Split-
Motors zunächst keine Motor-Querwelle vorgesehen ist;
- - die Sekundär-Brennkraftmaschine aber auch eine zweite Motor- Querwelle erhalten kann, die, wenn verwendet, in ihrer Ausfüh rung im wesentlichen der ersten Motor-Querwelle (23) der Pri mär-Brennkraftmaschine (1) entspricht und bevorzugt zum An trieb der Hilfsgeräte der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) dient;
- (h) das Kühl-System des Split-Motors, für die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) eine Ausführung bereitstellt, die in Funktion und den Kühl-System-Elementen im wesentlichen der Funk tion und den analogen Elementen der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) entspricht, und einen separaten Kühlwasser-Mantel (390), ein Zwei- Ventil-Thermostat (383), in der unteren Zulaufleitung der Tertiär- Brennkraftmaschine angeordnet, wobei das thermisch reagierende Ele ment am Thermostat in das Innere des Kühlwasser-Mantels (390) hinein ragt, eine eigene Wasser-Pumpe (322) und ein eigenes Rückfluß-Ver hinderungs-Ventil (384) umfaßt; das Kühl-System der Tertiär-Brenn kraftmaschine, wie auch der Sekundär-Brennkraftmaschine und Primär- Brennkraftmaschine, mit dem gemeinsamen Fahrzeug-Kühler (85) par allel geschaltet und so in das Gesamt-Kühl-System des Split- Motors eingefügt ist, daß nach dem Start der Primär-Brennkraftma schine (1) sich diese Teil-Brennkraftmaschine mittels ihres Thermostates (80) und Bypass-Leitung (81) erst schnell anwärmt; danach die Primär-Brenn kraftmaschine, neben der Fahrzeug-Innenheizung (82), vorrangig die nichtarbeitende Sekundär-Brennkraftmaschine (2) anwärmt und sie im betriebswarmen Zustand hält; danach vor rangig die nichtarbeitende Tertiär-Brennkraftmaschine (300) anwärmt und sie im betriebswarmen Zustand hält, wobei die zwischenzeitlich gestartete Sekundär-Brennkraftmaschine (2) - wenn gestartet - bei der Anwärmung und Warmhaltung unterstützend mitwirkt und erst danach der Kühlwasser-Strom in den Fahrzeug-Kühler (85) geleitet wird; und außer dem die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) eine eigene Schnellanwärm- Bypass-Leitung aufweist, die durch das geöffnete Rückfluß Verhin derungs-Ventil (384), die Wasser-Pumpe (322) und den Zweiventil- Thermostat (383) gebildet wird;
- (j) die Teil-Kurbelwelle (304) der Tertiär-Brennkraftmaschine
(300), bei dem im Punkt (a) spezifizierten 2 + 2 + 2 = 6-Zylinder
Reihen Split-Motor, eine Kurbel-Gruppe umfaßt,
die aus zwei zueinander um 90° versetzten Kurbeln besteht
und in ihrer Ausführung im wesentlichen der Teil-Kurbelwelle
(4) der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) und auch den
Teil-Kurbelwellen (3 und 4) des 4-Zylinder Split-Motors
entspricht, die Teil-Kurbewelle
(304) zwei Gegenmassen zwischen den Kurbeln aufweist, die in
der winkelhalbierenden Ebene zwischen den beiden Kurbel-Ebenen,
aber auf der entgegengesetzten Seite der Kurbelwellen-Drehachse
liegen und zusammen die Größe von 0,7071 mh·r·ω²; haben;
die Tertiär-Brennkraftmaschine ferner eine zur Teil-Kurbel
welle (304) gegenläufige Teil-Ausgleichswelle erster Ordnung
erhält, die in ihrer Ausführung im wesentlichen der Teil-Aus
gleichswelle der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) und auch den
Teil-Ausgleichswellen (93 und 94) des 4-Zylinder Split-Motors
entspricht, und in ihrem
Mittelbereich eine Gegenmasse von der Größe 0,7071 mh·r·ω²;
aufweist, die so gerichtet ist, daß wenn die Gegenmassen der
Teil-Kurbelwelle und der Teil-Ausgleichswelle parallel nach
unten weisen, die beiden Kurbeln der Kurbel-Gruppe beiderseitig
und je 45° von den oberen Totpunkt-Lagen der Teil-Brennkraft
maschine entfernt sind;
die Teil-Kurbelwelle (304) und die Teil-Ausgleichswelle außer dem an ihren Enden je zwei zusätzliche Gegenmassen erhalten, die an jeder dieser Teil-Wellen 180° zueinander versetzt sind, und in ihrer Ausführung im wesentlichen den zusätzlichen Gegen massen der Teil-Kurbelwelle (4) und der Teil-Ausgleichswelle der Sekundär-Brennkraftmaschine (2), als auch den zusätzlichen Gegenmassen (110; 111; 112 und 113) entsprechen; die zusätzlichen Gegenmassen an der Teil-Kurbelwelle und an der Teil-Ausgleichs welle jeweils ein Gegen-Kippmoment erster Ordnung von der Grö ße 0,3535 mh·r·ω²·a; erzeugen, zu den oben genannten Gegen massen zwischen den Kurbeln und zu den Gegenmassen der Teil- Ausgleichswelle jeweils um 90° versetzt sind, und zu den be nachbarten Kurbeln der Teil-Kurbelwelle jeweils um 135° ver setzt sind; - (k) die Kurbel-Gruppe der Teil-Kurbelwelle (304) der Tertiär- Brennkraftmaschine (300) zu den Kurbel-Gruppen der Teil-Kurbel wellen (3 und 4) der Primär- und der Sekundär-Brennkraftmaschine (1 und 2) jeweils um 120° versetzt sind, was einen zusammenge kuppelten Kurbel-Stern und eine Gegenmassen-Anordnung des ge samten 2+2+2 = 6-Zylinder Split-Motors ergibt;
- (l) die selbst-synchronisierende Kupplung (350) zwischen der Teil-Kurbelwelle (4) der Sekundär-Brennkraftmaschine und der Teil-Kurbelwelle (304) der Tertiär-Brennkraftmaschine, ge mäß den oben angeführten Punkten (c) und (d), im wesentlichen auf gleiche Weise betätigt wird wie die selbst-synchronisie rende Kupplung (50) zwischen den Teil-Kurbelwellen (3 und 4) der Primär- und der Sekundär-Brennkraftmaschine, wobei ein Drucköl-Strom von einem zweiten Drucköl-Schalter (25) durch die Drucköl-Leitung (376), das hintere Kurbelwellen-Hauptlager (303) und die Drucköl-Leitungen (358) in die selbst-synchron nisierende Kupplung (350) geleitet wird; die Drucköl-Speisung des zweiten Drucköl-Schalters (25) von der Schmieröl-Versorgung (18) der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) erfolgt, und das Ein- und Ausschalt-Signal für den zweiten Drucköl-Schalter von einem zweiten Schlepp-Kontakt-Geber (334) am Fahrpedal (28) geliefert wird;
- (m) die Schmieröl-Versorgung (318) der Tertiär-Brennkraft maschine (300) entweder von der Schmieröl-Versorgung (18) der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) über eine Verbindungsleitung (388) erfolgt, oder die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) eine eigene Schmieröl-Versorgung mit eigener Öl-Pumpe und Öl-Filter erhält, die in ihrer Ausführung im wesentlichen der Schmieröl-Versorgung der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) entspricht;
- (n) das Split-Motor Prinzip eine ganze Motoren-Familie begründet, die aus Reihen-Motoren, V-Motoren und anderen Motoren-Bauarten besteht, von denen die kleinste Multi-Split-Motor Ausführung ein 1 + 1 + 1 = 3-Zylinder Motor ist, mit je einem Zylinder bei der Primär-, Sekundär- und Tertiär-Brennkraftmaschine; ein größerer Split-Motor ein Reihen 2 + 2 + 2 = 6-Zy linder Motor ist; dieser Motor in V-Form ausgeführt, einen 2V + 2V + 2V = 6V-Zylinder Split-Motor ergibt, bei dem jede Teil-Brennkraftmaschine zwei in V-Form angeordnete Zylinder umfaßt; eine Kombination der zwei genannten 6-Zylinder Motoren einen 4V + 4V + 4V = 12V-Zylinder Split-Motor er gibt, deren Teil-Brennkraftmaschinen jeweils vier in V-Form an geordnete Zylinder, mit je zwei Zylindern in jeder Zylinder-Bank, umfassen; und bei noch größeren Split-Motoren die Anzahl der Zylinder beliebig und nach oben unbegrenzt ist.
- - das Starten der Sekundär-Brennkraftmaschine durch die arbeitende Primär-Brennkraftmaschine;
- - die automatische Synchronisierung der relativen Kurbel- Stellungen der beiden rotierenden Teil-Kurbelwellen (3 und 4), so daß die daraus resultierende gemeinsame Kurbelwelle, mit oder ohne Hilfe von Ausgleichswellen, die freien Kräfte und die freien Kippmomente des ge meinsamen, Motors im optimal möglichen Grade ausgleicht;
- - das Zusammenkuppeln der synchronisierten Teil-Kurbel wellen (3 und 4); als auch
- - das Starten der Tertiär-Brennkraftmaschine durch die zu sammengekuppelten und arbeitenden Primär- und Sekundär- Brennkraftmaschinen;
- - die automatische Synchronisierung der relativen Kurbel stellungen der drei rotierenden Teil-Kurbelwellen (3; 4 und 304), so daß die daraus resultierende Gesamt-Kurbel welle, mit oder ohne Hilfe von Ausgleichswellen, die freien Kräfte und die freien Kippmomente des gesamten Split-Motors im optimal möglichen Grade ausgleicht;
- - das Zusammenkuppeln der synchronisierten Teil-Kurbel wellen (4 und 304),
eine HYDRAULISCHE-MECHANISCHE Ausführung der selbst-synchronisierenden Kupplung bereitgestellt wird,
bei der, an Steile des bisherigen Reib-Kupplungsteiles, ein viskohydraulischer Kupplungsteil (160 bis 169) zur Anwendung kommt, der für den Einkupplungs-Vorgang mit Motor-Öl gefüllt, und für den Auskupplungs-Vorgang vom Motor-Öl wieder geleert wird; und die selbst-synchronisierende Kupplung außerdem noch die bisherige Sperrklinken-Kupplung (132; 133; 138 bis 141) umfaßt, wobei der viskohydraulische-Kupplungsteil und die Sperrklinken-Kupplung parallel geschaltet sind;
wobei die hydraulisch-mechanische Kupplungs-Ausführung auch nach dem in der Hauptanmeldung spezifizierten Prinzip der Zweirichtungs- Funktion arbeitet: d. h., daß mit Hilfe einer relativen Schlupf- Drehrichtung der beiden viskohydraulischen Kupplungs-Hälften die Sekundär-Brennkraftmaschine (2) bzw. die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) gestartet wird, und mit Hilfe der zweiten relativen Schlupf- Drehrichtung der beiden viskohydraulischen Kupplungs-Hälften die relativen Kurbelstellungen der jeweils zusammengekuppelten Teil- Kurbelwellen (3 und 4; bzw. 4 und 304) automatisch synchronisiert werden, was die Kurbeln dieser Teil-Kurbelwellen selbsttätig in einen phasenfesten Gleichlauf bringt;
der oben beschriebene Synchronisierungs-Vorgang so lange andau ert, bis die Sperrklinken (138) in die Zahnlücken des Sperrades (132/133) einrasten und die Rück-Übertragung des Arbeits-Drehmo mentes von der gestarteten auf die startende Teil-Brennkraftmaschine übernehmen, was den Zusammenkupplungs-Vorgang der synchronisierten Teil-Kurbelwellen (3 und 4; bzw. 4 und 304) darstellt; und wonach zwischen den zusammengekuppelten Teil-Kurbelwellen eine torsions elastische und torsions-gedämpfte Verbindung besteht; und wobei:
- (a) vom viskohydraulischen Kupplungsteil eine und z. B. die innere Kupplungs-Hälfte (165 bis 169) ständig und drehfest mit einer (der startenden) Teil-Kurbelwelle (3 bzw. 4) verbunden ist, während die andere und z. B. die äußere Kupplungs-Hälfte (160; 161) ständig und drehfest mit der anderen (der gestarteten) Teil-Kurbelwelle (4 bzw. 304) verbunden ist so daß die durch besondere Federn (178) ermöglichten hin- und hergehenden oszillierenden Torsions-Ausschläge zwischen den zusammengekuppelten Teil-Kurbel wellen, direkt in den viskohydraulischen Kupplungs-Teil eingeleitet werden, und der viskohydraulische Kupplungsteil mit gleichzeitiger Nutzung seiner beiden relativen Schlupf-Drehrichtungen auch noch als Drehschwingungs-Dämpfer dient;
- (b) die viskohydraulische innere Kupplungs-Hälfte aus einer Gruppe kreisrunder Visko-Scheiben (165) besteht, zwischen denen Distanzringe (168) angeordnet sind, die Scheibengruppe eine Nabe (166) mit z. B. zwei äußeren axialen Entlüftungs- und Belüftungs- Nuten (167) hat, in die die Endhaken der geschlitzten Distanzringe abwechselnd, d.i. in jede Nut nur jeder zweite Ring und der da zwischenliegende Ring in die entgegengesetzte Nut, einhaken und die Visko-Scheiben-Gruppe mit den Distanzringen und der Nabe z. B. hart verlötet sind;
- (c) die viskohydraulische äußere Kupplungs-Hälfte aus zwei Gruppen von Halbscheiben (160) mit Haltesegmenten (161) besteht, die gruppenweise z. B. hart verlötet sind; die Halbscheiben-Gruppen an ihren Endspitzen durch Stütz-Leisten (162) des Gehäuses (150) des viskohydraulischen Kupplungsteils tangential abgestützt wer den, wobei die Stütz-Leisten das Arbeits-Drehmoment der Teil-Brenn kraftmaschinen auf die Halbscheiben-Gruppen übertragen; die Halb scheiben-Gruppen im Gehäuse (150) axial, verschiebbar sind und durch axial vorstehende Abweiser (163), z. B. an den äußeren Halb scheiben vorgesehen, relativ zur inneren Viskoscheiben- Gruppe axial geführt werden; und das Gehäuse (150) des visko hydraulischen Kupplungsteils am (scheibenförmigen) Zylinder körper (135) mittels Schrauben (157) befestigt ist
- (d) die Nabe (166) der inneren Viskoscheiben-Gruppe (165) mit
einem Teil (172) der Rotations-Gleitführung für das Sperrad, z. B.
durch Einpressen, drehfest verbunden ist, das Sperrad
einteilig sein kann oder aus zwei Sperrad-Halbringen (132 und
133) besteht;
jeder Sperrad-Halbring je eine Sperrklinken-Zahnlücke aufweist und durch, z. B., zwei vorgespannte Tangential-Federn (178) ge genüber der zweiteiligen Rotations-Gleitführung (172/173) tangential abgefedert ist; die Sperrad- Halbringe an ihren Enden gegenseitige Überlappungs-Fugen (134) haben, die beiden Sperrad-Zahnlücken um 180° zuein ander versetzt sind, und die Zahnlücken wechselseitig mit seit lichen Vollstegen (152/153) versehen sind, wodurch die Zahn lücken axial versetzte Laufspuren erhalten; - (e) die zwei Sperrklinken (138) der Sperrklinken-Kupplung auch um 180° zueinander versetzt sind, einen den Zahnlücken entsprechenden axialen Laufspuren-Versatz haben, und auf Dreh zapfen (140) gelagert sind, die am Gehäuse (150) des viskohy draulischen Kupplungsteiles befestigt sind; wodurch die Sperr klinken nur nach jeder vollen Relativumdrehung des Sperrades in die Zahnlücken einrasten können und einzeln torsions-elas tisch abgefedert sind
- (f) die Sperrklinken (138) Einrast-Richtung, d.i. in Rich tung auf die Drehachse der Kupplung, federbelastet (141) sind, Gegengewichte (139) haben und an den Gegengewichten Ausleger für elastische Anschläge (143) aufweisen, für die Sperrklinken außerdem Abhebe-Hebel (142) vorgesehen sind, die bei getrennter selbst-synchronisierender Kupplung die Sperr klinken vom Sperrad abheben; Die Abhebe-Hebel mit Hilfe von Flachwellen (147) mit zweiarmigen Wippen (146), die am Zylinder körper (135) placiert sind, verbunden sind, die an jeweils einem Arm und in Abheberichtung der Sperrklinken federbelastet (149) sind, die Federn bei Aktivierung der selbst synchronisierenden Kupplung durch öldruckbeaufschlagte Betätigungs- Kolben (148), die an jeweils dem zweiten Wippenarm angreifen, gespannt werden, welche Bewegung die Sperrklinken (138) auf das Sperrad absenkt;
- (g) der scheibenförmige Zylinderkörper (135) an der (gestar
teten) Teil-Kurbelwelle (4 bzw. 304) mittels Schrauben befestigt
ist, am-Zylinderkörper die Wippen (146) gelagert sind
(151),
im Zylinderkörper in radialen Bohrungen die Rückstellfedern (149), und in radialen Zylinder-Bohrungen die Betätigungs-Kolben (148) der Wippen angeordnet sind; und im Zylinderkörper (135) außerdem mehrere Umsteuer-Kolben (136) mit Rückstellfedern (137) in radi alen Zylinderbohrungen angeordnet sind, die bei Aktivierung der selbst-synchronisierenden Kupplung durch den vom Drucköl-Schal ter (25) ankommenden Drucköl-Strom radial nach außen bewegt werden, wodurch die Öl-Ablaufbohrungen (182) im viskohydraulischen Kupplungsteil geschlossen, die Öl-Zulauf bohrungen (181) im viskohydraulischen Kupplungsteil freigegeben, und der viskohydraulische Kupplungsteil mit Motor-Öl gefüllt wird; wobei eine Entlüftung des Kupplungs-Gehäuses (150) radial nach innen und durch einen Ringspalt (170) an der Nabe erfolgt; dabei sind die Öl-Zulaufbohrungen (181) so bemessen, daß sie eine vorbestimmte drosselnde Wirkung auf den Öl-Strom ausüben, womit die Schnelligkeit des Start-Durchdrehens der gestarteten Sekundär- bzw. Tertiär-Brennkraftmaschine (2 bzw. 300) gesteu ert wird; und gleichzeitig der Drucköl-Strom die Kolben (148) betätigt, wodurch die Sperrklinken (138) auf das Sperrad (132/133) abgesenkt werden; - (h) nach erfolgter Zusammenkupplung der beiden Teil-Kurbelwellen (3 und 4; bzw. 4 und 304), der mit Öl gefüllte visko hydraulische Kupplungsteil (160 bis 169) mittels beider hin- und hergehender relativer Schlupf-Drehrichtungen als Dreh-Schwingungs- Dämpfer weiter wirkt, wobei Motor-Öl weiter durch die Öl-Zulauf bohrungen (181) zuströmt und durch den Entlüftungs-Ringspalt (170) abströmt;
- (i) die miteinander verbundene Nabe (166) und Rotations- Gleitführung (172/173) mit Hilfe von, z. B., Kugellagern (130 und 131) auf dem hinteren Ende der (gestarteten) Teil-Kurbelwelle (4 bzw. 304) gelagert sind, was einen konzentrischen und axial geführten Lauf relativ um Gehäuse (150) ergibt; das Lager (130) auf der Seite des Zylinderkörpers (135) einen Abdeck ring (180) erhält, und der Raum zwischen den beiden Lagern (130 und 131) eine radiale Öl-Entleerungsbohrung aufweist;
- (j) die Trennung der selbst-synchronisierenden Kupplung (50; 350) durch Unterbrechung des Drucköl-Stromes vom Drucköl- Schalter (25), und durch Druck-Entlastung in der Öl-Zulauf- Leitung (76 bzw. 376), mittels Verbindung der Leitung mit der Motor-Ölwanne, bewirkt wird; wonach die Rückstellfedern (137) die Umsteuer-Kolben (136) radial nach innen bewegen, die Öl- Ablauf-Bohrungen (182) geöffnet werden, der viskohydraulische Kupplungsteil vom Öl geleert wird. Mit Belüftung des Kupplungs raumes durch den Ringspalt (170); und die Sperrklinken (138) gleichzeitig vom Sperrad abgehoben werden;
- (k) eine Kreuz-Gleit-Kupplung die selbst-synchronisierende Kupplung (50 bzw. 350) mit der Teil-Kurbelwelle (3 bzw. 4) der jeweils startenden Teil-Brennkraftmaschine verbindet; die Kreuz-Gleit-Kupplung in einer Ebene liegt, aus einem Gleit-Kreuz (176), vier Mitnehmer klauen (174) an der Rotations-Gleitführung (173) und vier Mit nehmerklauen (175) an der Teil-Kurbelwelle der (jeweils starten den) Primär-Brennkraftmaschine (1) bzw. Sekundär-Brennkraftma schine (2) besteht; die Mitnehmerklauen (174) zwei gegenüber liegende Arme des Gleit-Kreuzes (176), und die Mitnehmerklauen (175) die zwei anderen gegenüberliegenden Arme des Gleit-Kreuzes umfassen; die Kreuz-Gleit-Kupplung außerdem eine Nase an einer Mitnehmerklaue (z. B. an 175), sowie eine entsprechende Freiecke an der danebenliegenden Mitnehmerklaue (174) aufweist, und das Gleit-Kreuz (176) mittels einer Halteschraube (177) radial und axial begrenzt beweglich gehalten wird.
wobei zwischen den Teil-Kurbelwellen die selbst-synchronisie rende Kupplung (50) angeordnet ist, die die beiden Teil-Kurbel wellen periodisch verbindet oder trennt; der Split-Motor außer dem eine zu den Teil-Kurbelwellen gegenläufige Split-Ausgleichs welle erster Ordnung (93; 94) erhält, von der die Primär-Brenn kraftmaschine (1) nur eine Teil-Ausgleichswelle (93) umfaßt und antreibt, und die Sekundär-Brennkraftmaschine (2) auch nur eine Teil-Ausgleichswelle (94) umfaßt und antreibt; wobei zum Ausgleich von Kippmomenten erster Ordnung aus hin und her ge henden Triebwerks-Massen der Teil-Brennkraftmaschinen Gegen massen (120; 121; 124 und 125) an den vorderen und hinteren Enden der Teil-Kurbelwelle (3) und der Teil-Ausgleichswelle (93) der Primär-Brennkraftmaschine (1), und Gegenmassen (122; 123; 126 und 127) an den vorderen und hinteren Enden der Teil-Kurbelwelle (4) und der Teil-Ausgleichswelle (94) der Sekundär-Brenn kraftmaschine (2) angebracht sind; wobei die Gegen massen paarweise zusammenwirken und an jeder Teil-Kurbelwelle und Teil-Ausgleichswelle jeweils 180° zueinander versetzt sind, und insbesondere so ausgerichtet sind, daß wenn die Gegenmassen an den vorderen Enden der Teil-Kurbelwellen und Teil-Ausgleichs wellen (121 und 125, oder 123 und 127) jeweils parallel nach unten weisen, die Gegenmassen an den hinteren Enden der selben Teil-Kurbelwellen und derselben Teil-Ausgleichswellen 120 und 124, oder 122 und 126) jeweils parallel nach oben weisen; und die Gegenmassen außerdem zu den benachbarten Kurbeln der Teil-Kurbelwellen (3 und 4) jeweils 150° versetzt sind, wobei für die Versatzwinkel der Gegenmassen auch Versatzwinkel-Bereiche von +/- 60° mitbeansprucht werden;
die angeführten Gegenmassen an jeder Teil-Kurbelwelle und an jeder Teil-Ausgleichswelle Gegen-Kippmomente erster Ordnung von 0,866 mh·r·ω²·a; erzeugen, was bei jeder Teil-Brennkraft maschine Gegen-Kippmomente erster Ordnung von 1,732 mh·r·ω²·a; ergibt; und wobei für die erzeugten Gegenkippmomente auch Gegen kippmoment-Größenbereiche von +/- 1,0 mh·r·ω²·a; mitbeansprucht werden;
wobei der zusammengekuppelte und synchronisierte 3 + 3 = 6-Zy linder Split-Motor sich als Gesamt-Motor schwingungs mäßig wie ein herkömmlicher 6-Zylinder Reihenmotor verhält, - dadurch aber gekennzeichnet ist, daß auch dessen allein lau fende Primär-Brennkraftmaschine (1) ausgeglichene freie Kräfte und freie Kippmomente erster und zweiter Ordnung aus hin und her gehenden Triebwerks-Massen hat;
wobei die bevorzugte Zündfolge und die Zündabstände des Gesamt- Motors auch die Zündfolge und die Zündabstände des herkömmlichen 6-Zylinder Reihenmotors: 1 - 120° - V - 120° - III - 120° - VI - 120° - II - 120° - IV - 120° - . . . sind, was einen der beiden Zusammenkupplungs-Zustände des Split-Motors darstellt; - dagegen nach Trennung und wiederholter Zusammenkupplung der Teil-Kurbelwellen (3 und 4) mit einer vollen Relativ-Umdrehung, sich die Zündfolge und die Zünd-Abstände des Gesamt-Motors ver ändern, und: I + VI - 240° - III + IV - 240° - II + V - 240° - . . . betragen, was den zweiten Zusammenkupplungs-Zustand des Split- Motors darstellt; bei welchem die freien Kräfte und freien Kipp momente erster und zweiter Ordnung aus hin und her gehenden Triebwerks-Massen ebenfalls ausgeglichen sind;
und wobei auf analoge Weise aus den Teil-Kurbelwellen mit zwei Kurbeln und drei Kurbeln, und den jeweils mitwirkenden Teil- Ausgleichswellen, ein 2 + 3 = 5-Zylinder Split-Motor bereitgestellt wird.