EP4450754B1 - Tangential-verbrennungsmotor mit hydraulikeinrichtung - Google Patents

Tangential-verbrennungsmotor mit hydraulikeinrichtung

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EP4450754B1
EP4450754B1 EP23168497.8A EP23168497A EP4450754B1 EP 4450754 B1 EP4450754 B1 EP 4450754B1 EP 23168497 A EP23168497 A EP 23168497A EP 4450754 B1 EP4450754 B1 EP 4450754B1
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EP
European Patent Office
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piston
combustion engine
internal combustion
pistons
freewheel
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EP23168497.8A
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EP4450754A1 (de
EP4450754C0 (de
Inventor
Mustafa FEHMI
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Original Assignee
FNF Innovation SHPK
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Publication date
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Application granted granted Critical
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Publication of EP4450754C0 publication Critical patent/EP4450754C0/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B9/00—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00
    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/047—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with rotary main shaft other than crankshaft with rack and pinion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
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    • F01B9/04—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with rotary main shaft other than crankshaft
    • F01B9/08—Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts, not specific to groups F01B1/00 - F01B7/00 with rotary main shaft other than crankshaft with ratchet and pawl
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/32—Engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding main groups

Definitions

  • the present invention relates to a novel internal combustion engine.
  • one of the main goals is to use the energy obtained from the fuel used as effectively as possible, i.e. to achieve the highest possible efficiency in order to save fuel.
  • Reciprocating piston engines are known in the art.
  • the work performed by the expansion of the gases generated by fuel combustion in a cylinder is transmitted to a piston and then to a crankshaft via a connecting rod.
  • the connecting rod has a joint connection to both the piston and the crankshaft (crank drive). This converts the oscillating motion of the piston into a rotary motion, i.e., generates torque.
  • US 8 104 436 B2 refers to a quasi-free-piston engine with an additional crankshaft to connect the piston assemblies of the free-piston engine to a flywheel.
  • the power delivered by the combustion pistons of the free-piston engine is converted into hydraulic power via pump pistons, with the additional crankshaft and flywheel setting the TDC position of the combustion pistons.
  • the opposing movement of the pressure pistons in the hydraulic unit is supported by the mechanical coupling of the pressure pistons with the respective drive pistons in the cylinders, which are arranged to be equally movable in opposite directions.
  • the drive pistons are operatively connected to an outer side of the freewheels, wherein the operative connection is such that the back and forth movement of the drive pistons is transmitted tangentially to the outer side of the freewheel(s).
  • the outer sides of the freewheels are coupled together so that they move in opposite directions.
  • both drive pistons are operatively connected to the outside of one of the freewheels, for example the first freewheel.
  • the front side of the outer side of the freewheels/one of the freewheels has a toothing into which toothed racks, each connected to a drive piston, engage.
  • both of the freewheels connected to the drive pistons Racks engage with the teeth on the outside of the first freewheel.
  • both racks connected to the drive pistons engage the outside of the first freewheel the force is transmitted to the shaft once via the inside of the first freewheel, and during the rotational countermovement through the inside of the second freewheel coupled to the first freewheel
  • Gears and corresponding racks can be easily designed and offer high operational reliability and reliable power transmission.
  • gears, racks or gears as well as any bearings of the motor according to the invention are supplied with lubricant in a conventional manner.
  • the rotational back and forth movement of the first freewheel takes place over an angular range of at least 60°, preferably of at least 90°, particularly preferably of at least 120°, and most preferably of at least 150° or more.
  • the rotary back and forth movement of the first freewheel or both freewheels takes place over an angular range between 60° and 270°, preferably between 120° and 240°, particularly preferably between 150° and 210°.
  • the rotary back and forth movement of the first freewheel or both freewheels by a Angular range from 160° to 200°, preferably from 170° to 190°, more preferably from 175° to 185°, most preferably 180°.
  • the internal combustion engine according to the invention is designed such that the direction of movement of the drive pistons and/or the pressure pistons are parallel in opposite directions, whereby they can be arranged in a space-saving manner and also enables efficient operation of the internal combustion engine.
  • the hydraulic unit has at least one bend, preferably two bends, and can be designed accordingly compactly.
  • the hydraulic unit can be designed essentially U-shaped.
  • the hydraulic unit can each have a cylindrical section in which a pressure piston is movably arranged according to the above embodiments.
  • the respective cylinder sections are fluidically connected to one another, resulting in a one-piece or integral hydraulic unit in which both pressure pistons are arranged in cylinder sections for force-transmitting movement.
  • the hydraulic unit has two longitudinally linear legs.
  • the first leg has an upper end and a lower end.
  • the first pressure piston is movably arranged in the first leg.
  • the second leg has an upper end and a lower end.
  • the second pressure piston is movably arranged in the second leg.
  • the legs can be designed as cylindrical sections.
  • the cylinders and, consequently, the drive pistons have a circular cross-section.
  • the respective drive pistons are of identical design.
  • the sections of the hydraulic system in which the pressure pistons move, and thus also the pressure pistons themselves generally have a circular cross-section.
  • the respective pressure pistons are of identical construction.
  • the area of the front sides of the pressure piston(s) is preferably 10% or more, more preferably 20% or more of the area of the front side of the respective drive piston connected thereto.
  • the combustion engine according to the invention can comprise exactly two cylinders, but also more than two cylinders.
  • the combustion engine according to the invention has a multiple of 2 cylinders, for example 2, 4, 6 cylinders, etc.
  • the combustion engine according to the invention can be designed, for example, as a 2-stroke engine or as a 4-stroke engine.
  • scavenging i.e. the expulsion of combustion gases and the supply of fresh gas in the cylinder
  • can be carried out in a known manner e.g. by cross-flow scavenging, co-current scavenging, e.g. with a poppet valve, or reverse scavenging.
  • a 4-stroke engine there are usually at least four cylinders, preferably two pairs of a first and a second cylinder with associated components, in one of the embodiments described here.
  • a hydraulic unit with two pressure pistons each is provided for each of the two cylinders, as described above.
  • two hydraulic units with a total of four pressure pistons are provided.
  • the present invention further relates to a method for operating an internal combustion engine in one of the embodiments described here and to the use of an internal combustion engine in one of the embodiments described here for driving a motor vehicle, aircraft or ship.
  • the invention also relates to a motor vehicle, aircraft or ship comprising at least one internal combustion engine according to the invention.
  • the internal combustion engine has a first cylinder 11 for fuel combustion with a first drive piston 9 movably arranged therein and a second cylinder 12 for fuel combustion with a second drive piston 10 movably arranged therein.
  • the first drive piston 9 is mechanically coupled to a first pressure piston 23.
  • the second drive piston 10 is mechanically coupled to a second pressure piston 24.
  • the first pressure piston 23 and the second pressure piston 24 are identical in construction.
  • the pressure pistons 23, 24 are smaller than the drive pistons 9, 10. Apart from their different sizes, the drive pistons 9, 10 and the pressure pistons 23, 24 have the same geometric shape.
  • the drive pistons 9, 10 each have piston pins 7, 8.
  • the first drive piston 9 has two piston pins 7, the second drive piston 10 has two piston pins 8.
  • the first drive piston 9 has a connecting rod 13.
  • the second drive piston has a connecting rod 14.
  • the connecting rod 13 is connected to one of the piston pins 7.
  • the connecting rod 14 is connected to one of the piston pins 8.
  • the connecting rod 13 of the first drive piston 9 is connected to the first pressure piston 23 at an end facing away from the piston pin 7.
  • the first drive piston 9 is mechanically coupled to the first pressure piston 23 at its piston pin 21 by means of the connecting rod 13.
  • the connecting rod 14 of the second drive piston 10 is connected to the second pressure piston 24 at an end facing away from the piston pin 8.
  • the second drive piston 10 is mechanically coupled to the second pressure piston 24 at its piston pin 22 by means of the connecting rod 14.
  • a first structural unit comprising the first drive piston 9, piston pin 7, first pressure piston 23, piston pin 21, and connecting rod 13, is preferably rigid.
  • a second structural unit comprising the second drive piston 10, piston pin 8, second pressure piston 24, piston pin 22, and connecting rod 14, is preferably rigid. The first and second structural units are therefore structurally identical.
  • the internal combustion engine further comprises a shaft 30 on which the drive element 31 is arranged.
  • the drive element comprises two annular freewheels 37, 38 operatively connected to one another via a gear 42, which have toothings on their outer rings, respectively on the front side 39, 40 and on the side.
  • This operative connection is achieved in the exemplary embodiment via gears in the form of racks 15, 16.
  • the racks 15 and 16 engage with the teeth 39 on the side of the outer ring of the first freewheel 37 for power transmission.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen Verbrennungsmotor.
  • Bei der Entwicklung von Verbrennungsmotoren ist es eines der Hauptziele, die durch den eingesetzten Kraftstoff erhaltene Energie so effektiv wie möglich zu nutzen, d.h. einen so hohen Wirkungsgrad wie möglich zu erzielen, um dadurch Kraftstoff einzusparen.
  • Im Stand der Technik bekannt sind Hubkolbenmotoren, in denen die durch die Ausdehnung der durch die Kraftstoffverbrennung erzeugten Gase in einem Zylinder verrichtete Arbeit an einem Kolben, und weiter durch eine Pleuelstange auf eine Kurbelwelle übertragen wird, wobei die Pleuelstange jeweils eine Gelenkverbindung zum Kolben und zur Kurbelwelle aufweist (Kurbeltrieb). So wird die oszillierende Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umgesetzt, d.h. ein Drehmoment erzeugt.
  • US 8 104 436 B2 betrifft einen Quasi-Freikolbenmotor mit einer zusätzlichen Kurbelwelle, um Kolbenbaugruppen des Freikolbenmotors mit einem Schwungrad zu verbinden. Von Verbrennungskolben des Freikolbenmotors abgegebenen Leistung wird über Pumpkolben in hydraulische Leistung umgewandelt, wobei die zusätzliche Kurbelwelle und das Schwungrad eine OT-Position der Verbrennungskolben einstellen.
  • DE 35 31 862 A1 betrifft eine Hubkolben-Brennkraftmaschine mit mindestens einem Kolben mit mindestens einer in einem Zylinder geführten Kolbenfläche und mit mindestens einer der Kolbenfläche zugeordneten Zahnstange, die ein Zahnrad antreibt, das über einen in einer Drehrichtung sperrenden Freilauf mit einer Abtriebswelle verbunden ist und mit einer Einrichtung, die den Kolben über mindestens einen Passivhub zurückführt.
  • DE 10 2006 003026 A1 betrifft ein Getriebe, bei dem eine oszillierende Kraft entweder über eine Welle oder mit einer Zahnstange auf ein Stirnzahnrad in ein Wandelgetriebe übertragen wird, welches mit fünf Stirnzahnrädern ausgestattet ist. Die Umwandlung der oszillierenden in eine rotierende Bewegung wird von zwei Stirnzahnradpaaren durchgeführt, die beide zueinander einen Freilauf in die gleiche Drehrichtung haben.
  • Die vorliegende Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, die Effizienz von herkömmlichen Verbrennungsmotoren weiter zu steigern, um einen kraftsstoffsparenderen Betrieb ermöglichen zu können.
  • Die vorliegende Erfindung stellt daher einen Verbrennungsmotor zur Verfügung, aufweisend
    • eine Welle, an der ein Antriebselement angeordnet ist,
    • einen ersten Zylinder zur Treibstoffverbrennung mit einem darin bewegbar angeordneten ersten Triebkolben und
    • einen zweiten Zylinder zur Treibstoffverbrennung mit einem darin bewegbar angeordnetem zweiten Triebkolben,
    • wobei der Verbrennungsmotor so eingerichtet ist, dass sich die Triebkolben in den beiden Zylinder gegensinnig hin- und herbewegen,
      der dadurch gekennzeichnet ist, dass
    • der erste Triebkolben mit einem ersten Druckkolben mechanisch gekoppelt ist,
    • der zweite Triebkolben mit einem zweiten Druckkolben mechanisch gekoppelt ist,
    • der erste und der zweite Triebkolben mit dem Antriebselement wirkverbunden sind, und
    • der Verbrennungsmotor eine Hydraulikeinheit aufweist, in der der erste Druckkolben und der zweite Druckkolben bewegbar angeordnet sind und die in einem Raum zwischen den Druckkolben ein Fluid, vorzugsweise eine Flüssigkeit, enthält,
    wobei der Verbrennungsmotor weiterhin so eingerichtet ist, dass mittels einer Vorhubbewegung des ersten Triebkolbens eine Rückhubbewegung des ersten Druckkolbens in der Hydraulikeinheit induziert wird, wodurch eine Vorhubbewegung des zweiten Druckkolbens in der Hydraulikeinheit induziert wird und damit eine Rückhubbewegung des zweiten Triebkolbens induziert wird, und wobei die Wirkverbindung zwischen den Triebkolben und dem Antriebselement so eingerichtet ist, dass die durch die Hin-und Herbewegung der Triebkolben erzeugte Kraft tangential auf das Antriebsmittel übertragen wird und das Antriebselement die Welle in eine kontinuierliche Rotationsbewegung versetzt.
  • Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor kann beliebige Größe haben von relativ kleinen Ausführungen wie beispielsweise einem Motor für ein Kraftrad, über KFZ-, Boot- und Flugzeugmotoren bis hin zu sehr großen Ausführungen wie beispielsweise Schiffmotoren. Er ermöglicht durch seine kompakte Form platzsparende Einbaumöglichkeiten.
  • Das Arbeitsprinzip des erfindungsgemäßen Motors gleicht dem von herkömmlichen Verbrennungsmotoren: Die Kraft wird durch die explosionsartige Verbrennung eines Kraftstoffs in den Brennkammern der Zylinder erzeugt und in ein Drehmoment einer Welle übertragen.
  • Dazu wird ein zündfähiges Kraftstoff-Sauerstoff-, normalerweise Kraftstoff-Luft-, Gemisch in die Brennkammern der Zylinder eingeführt, dort komprimiert und dann nahe der Kolben-Position mit minimaler Distanz zum Zylinderkopf (Pmin) gezündet. Die dadurch entstehenden Gase dehnen sich explosionsartig aus und verursachen jeweils die Bewegung des Kolben in Richtung der Position mit maximaler Distanz zum Zylinderkopf Pmax.
  • Die erfindungsgemäß vorgesehene Hydraulikeinheit ermöglicht die Übertragung der auf die Druckkolben wirkenden Kraft mittels des sich in der Hydraulikeinheit befindlichen Hydraulikfluids auf die Triebkolben in den Zylindern. Die Hydraulikeinheit kann somit als Druckverstärkungseinheit aufgefasst werden und kann durch die Bereitstellung einer zusätzlichen Kraft die Bewegung der Triebkolben unterstützen, wodurch der Kraftstoffverbrauch reduzierbar werden kann und eine hinsichtlich Kraftstoffverbrauch bzw. Effizienz verbesserte Kolben-Schubbewegung ermöglicht wird. Dies kann folglich eine Steigerung der Verbrennungseffizienz und damit des Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors ermöglichen.
  • Das Hydraulikfluid befindet in einem Innenraum der Hydraulikeinheit zwischen den Druckkolben. Dieser Innenraum der Hydraulikeinheit kann auch als Volumen bezeichnet werden, das die Hydraulikeinheit zwischen den Druckkolben, die in der Hydraulikeinheit bewegbar angeordnet sind, ausbildet.
  • Als Hydraulikfluid wird vorzugsweise eine Flüssigkeit, wie z.B. eine Flüssigkeit auf Mineralöl- oder auf Wasserbasis eingesetzt.
  • Die Hydraulikeinheit ist üblicherweise im Bereich der Hubwege der Druckkolben so ausgestaltet, dass die Druckkolben mit Innenwänden der Hydraulikeinheit abdichten.
  • Die Bewegung der Triebkolben im ersten Zylinder und im zweiten Zylinder ist im Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Erfindung gegensinnig, d.h. wenn sich der erste Triebkolben im ersten Zylinder von einer Position Pmin,1 zu Pmax,1 bewegt, bewegt sich der zweite Triebkolben simultan im anderen Zylinder von der Position Pmax,2 zu Pmin,2.
  • Die Übertragung der durch die Schubbewegung der jeweiligen Triebkolben erzeugte Kraft auf das Antriebselement erfolgt so, dass die Kraft immer tangential, d.h. in einem Sinus-Winkel von 90°, auf die Welle übertragen wird.
  • Der Verbrennungsmotor gemäß vorliegender Erfindung kann aufgrund der besonderen Ausgestaltung und Anordnung der Zylinder und der besonderen Übertragung der bei der Treibstoffverbrennung entstehenden Kräfte in ein Drehmoment auch als "Tangential-Verbrennungsmotor", oder einfacher "Tangentialmotor", bezeichnet werden.
  • Durch die Ausgestaltung des Tangentialmotors wird bewirkt, dass die Tangentialkräfte immer, d.h. während des gesamten Arbeitsprozesses, im maximal möglichen Sinuswinkel von 90 ° wirken bzw. übertragen werden. Somit bietet der erfindungsgemäße Motor die Vorteile, dass sowohl ein möglichst hohes Drehmoment auch bei niedrigen Drehzahlen, also auch ein möglichst konstantes Drehmoment bei verschiedenen Drehzahlen erreicht werden kann. Dies ermöglicht eine gegenüber herkömmlich ausgestalteten Hubkolbenmotoren höhere Effizienz des erfindungsgemäßen Motors und dadurch auch eine Einsparung von Kraftstoff. Dies kann sich auch vorteilhaft auf die Umwelt schonend auswirken.
  • Die Funktionsweise der Hydraulikeinheit ist die, dass durch die sich aus dem Vorhub des ersten Triebkolbens ergebende Kraft durch die mechanische Kopplung auf den ersten Druckkolben einwirkt, so dass sich dieser in Rücktriebsrichtung bewegt, d.h. so bewegt, dass in der Hydraulikeinheit befindliches Hydraulikfluid in den Raum der Hydraulikeinheit hinein in Richtung des zweiten Druckkolben gedrückt wird. Dadurch bewegt sich der zweite Druckkolben gegensinnig, d.h. in Vortriebsrichtung, in Richtung aus dem Raum der Hydraulikeinheit heraus.
  • Vor- und Rücktriebsrichtung bzw. Vorhub und Rückhub werden auf die Bewegung eines Kolbens in seiner jeweiligen Einheit (Zylinder oder Hydraulikeinheit) bezogen verstanden. Dabei bezeichnet "Vortrieb" oder "Vorhub" eine Bewegung des Kolbens in Richtung aus der Einheit heraus, und "Rücktrieb" oder "Rückhub" eine Bewegung des Kolbens in die Einheit hinein.
  • Z.B. wird die Bewegung des Triebkolbens nach Zündung des Gasgemisches in Richtung aus dem Zylinder heraus als "Vortrieb" oder "Vorhub" bezeichnet
    Unter der "Vorderseite eines Kolbens" wird die der jeweiligen Einheit (z.B. dem Zylinder) zugewandte Seite des Kolbens, und unter Rückseite eines Kolben die der jeweiligen Einheit (z.B. Zylinder) abgewandte Seite des Kolbens verstanden.
  • Durch eine Bewegung des ersten Druckkolbens in Vortriebsrichtung und der damit verursachten Bewegung des Hydraulikfluids, das sich im Innenraum der Hydraulikeineinheit befindet ist, bewegt sich der zweite Druckkolben in der Hydraulikeinheit, in Rücktriebsrichtung, also gegensinnig zum ersten Druckkolben.
  • Unter "gegensinniger Bewegung" wird eine Bewegung der Druckkolben in der Hydraulikeinheit verstanden, derart, dass z.B. der erste Druckkolben sich in Vortriebsrichtung bewegt und so eine Bewegung in Rücktriebsrichtung des zweiten Druckkolbens induziert, und umgekehrt.
  • Die gegensinnige Bewegung der Druckkolben in der Hydraulikeinheit wird durch die mechanische Kopplung der Druckkolben mit den jeweiligen Triebkolben in den Zylindern, die gleichermaßen gegensinnig bewegbar angeordnet sind, unterstützt.
  • Im erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor sind die Druckkolben mit den Triebkolben jeweils mechanisch gekoppelt, d.h. der erste Triebkolben ist mit dem ersten Druckkolben mechanisch gekoppelt und der zweite Triebkolben mit dem zweiten Druckkolben.
  • Vorzugsweise laufen der erste Triebkolben und der erste Druckkolben in gleicher Längsrichtung und somit synchron in eine Richtung und/oder laufen der zweite Triebkolben und der zweite Druckkolben in gleicher Längsrichtung und somit synchron.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Rückseite des ersten Triebkolbens mit der Rückseite des ersten Druckkolbens starr verbunden ist und/oder die Rückseite des zweiten Triebkolbens mit der Rückseite des zweiten Druckkolbens starr verbunden ist. Dadurch kann eine verbesserte Stabilität erreichtt werden und eine effiziente Kraftübertragung des jeweiligen Triebkolbens auf den jeweiligen Druckkolben und umgekehrt.
  • Bevorzugte besteht die starre Verbindung zwischen den jeweiligen Triebkolben und den jeweiligen Druckkolben durch eine starre, lineare Stange, beispielsweise eine Pleuelstange.
  • Vorzugsweise sind die Druckkolben an Stangen der Triebkolben angebracht, insbesondere an Pleuelstangen der Triebkolben. Vorteilhaft kann eine erhöhte Stabilität und vereinfachte sowie kompakte Herstellung ermöglicht werden.
  • Vorgesehen werden kann insbesondere auch, dass der erste Triebkolben und der erste Druckkolben über eine Stange, insbesondere Pleuelstange, als einstückige oder einteilige erste Kolbeneinheit ausgestaltet ist. Diese erste Kolbeneinheit kann alternativ auch mehrteilig ausgebildet sein. Entsprechend kann vorgesehen sein, dass der zweite Triebkolben und der zweite Druckkolben über eine Stange als einstückige oder einteilige zweite Kolbeneinheit ausgestaltet ist. Diese zweite Kolbeneinheit kann alternativ auch mehrteilig ausgebildet sein.
  • Üblicherweise sind die Triebkolben in den Zylindern derart beweglich, dass, wenn sich der erste Triebkolben des ersten Zylinders an einer Position mit minimaler Distanz zu einem oberen Ende des ersten Zylinders befindet, sich der zweite Triebkolben im zweiten Zylinder an einer Position mit maximaler Distanz zum oberen Ende des zweiten Zylinders befindet.
  • Ergänzend dazu ist die Hydraulikeinheit vorzugsweise so eingerichtet, dass sich die Druckkolben so bewegen, dass, wenn sich der erste Druckkolben an einer Position mit minimaler Distanz zu einem oberen Ende der Hydraulikeinheit befindet, sich der zweite Druckkolben in der Hydraulikeinheit an einer Position mit maximaler Distanz zu einem oberen Ende der Hydraulikeinheit befindet.
  • Vorzugsweise umfasst das Antriebselement einen ersten Freilauf und einen zweiten Freilauf.
  • Üblicherweise haben Freiläufe jeweils eine Außen- und eine Innenseite, die beispielsweise als Außen- und Innenring ausgebildet sein können, die gegeneinander sperren (Mitnahmemodus) oder freilaufen (Freilaufmodus) können.
  • Üblicherweise sind die Freiläufe des Antriebselements baugleich.
  • Die Triebkolben sind in dieser Ausführungsform mit einer Außenseite der Freiläufe wirkverbunden, wobei die Wirkverbindung so beschaffen ist, dass die Hin- und Herbewegung der Triebkolben tangential auf die Außenseite des Freilaufs/der Freiläufe übertragen wird.
  • Die Hin- und Herbewegung der Triebkolben wird dabei in eine rotatorische Hin- und Herbewegung der Außenseite des ersten Freilaufs und eine gegensinnige rotatorische Hin- und Herbewegung des zweiten Freilaufs übertragen. Dies ermöglicht die Rotation der Welle in eine Richtung.
  • Die Innenseiten der Freiläufe sind dabei üblicherweise mit der Welle so verbunden, dass sie in derselben Richtung freilaufen bzw. sperren.
  • Üblicherweise sind die Außenseiten der Freiläufe miteinander so gekoppelt, dass sie eine gegensinnige Bewegung ausführen.
  • Vorzugsweise erfolgt die Kopplung der Außenseiten der Freiläufe durch eine Zahnradverbindung, wobei das sich zwischen den Freiläufen befindliche Zahnrad in an den seitlichen Außenflächen der Freiläufe vorhandenen Verzahnungen eingreift.
  • Weiter bevorzugt sind beide Triebkolben mit der Außenseite eines der Freiläufe, beispielsweise des ersten Freilaufs, wirkverbunden.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des Verbrennungsmotors kann vorsehen, dass die Wirkverbindung der Triebkolben mit den Freiläufen/einem der Freiläufe mittels einer Verzahnung gebildet wird.
  • In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stirnseite der Außenseite der Freiläufe/eines der Freiläufe eine Verzahnung aufweist, in die mit jeweils einem Triebkolben verbundene Zahnstangen eingreifen. Zum Beispiel können beide mit den Triebkolben verbundenen Zahnstangen in die Verzahnung an der Stirn-Außenseite des ersten Freilaufs eingreifen.
  • Die Zahnstangen sind üblicherweise mit Rückseite der Triebkolben verbunden, vorzugsweise starr verbunden.
  • Über die Zahnstangen wird die Kraft jeweils tangential auf die Außenseite des dem Zylinder zugeordneten Freilaufs übertragen, der wiederum die Kraft in ein Drehmoment seiner Innenseite überträgt. Das Drehmoment wird dann über die mit der Welle verbunden Innenseite des sperrenden Freilaufs auf die Welle übertragen.
  • Im Falle der bevorzugten Ausführungsform, in der beide mit den Triebkolben verbundenen Zahnstangen in die Außenseite des ersten Freilaufs eingreifen, wird die Kraft auf die Welle einmal über die Innenseite des ersten Freilaufs, und bei der rotatorischen Gegenbewegung durch die Innenseite des mit dem ersten Freilauf gekoppelten zweiten Freilauf übertragen
    Verzahnungen und entsprechende Zahnstangen können einfach ausgeführt werden und bieten eine hohe Betriebssicherheit sowie eine zuverlässige Kraftübertragung.
  • Üblicherweise werden Zahnräder, Zahnstangen bzw. Zahnräder sowie etwaige Lager des erfindungsgemäßen Motors in herkömmlicher Weise mit Schmierstoff versorgt.
  • Üblicherweise erfolgt die rotatorische Hin- und Herbewegung des ersten Freilaufs um einen Winkelbereich von mindestens 60°, vorzugsweise von mindestens 90°, besonders bevorzugt von mindestens 120°, und ganz besonders bevorzugt von mindestens 150°oder mehr.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die rotatorische Hin- und Herbewegung des ersten Freilaufs oder beider Freiläufe um einen Winkelbereich zwischen 60° und 270°, vorzugsweise zwischen 120° und 240°, besonders bevorzugt zwischen 150° und 210° erfolgt.
  • Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die rotatorische Hin- und Herbewegung des ersten Freilaufs oder beider Freiläufe um einen Winkelbereich von 160° bis 200°, vorzugsweise von 170° bis 190°, noch bevorzugter von 175° bis 185, ganz besonders bevorzugt 180° erfolgt.
  • Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor so eingerichtet, dass die Bewegungsrichtung der Triebkolben und/oder der Druckkolben gegensinnig parallel sind, wodurch diese platzsparend angeordnet werden können und zudem ein effizienter Betrieb des Verbrennungsmotors ermöglicht wird.
  • Weiter bevorzugt sind die Triebkolben und/oder die Druckkolben spiegelsymmetrisch um eine Mittelebene in dem Verbrennungsmotor angeordnet.
  • In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Hydraulikeinheit zumindest eine Biegung, vorzugsweise zwei Biegungen, auf und kann entsprechend kompakt ausgestaltet sein. Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Hydraulikeinheit im Wesentlichen U-förmig ausgestaltet ist.
  • Die Hydraulikeinheit kann je einen zylindrischen Abschnitt aufweisen, in dem jeweils ein Druckkolben gemäß vorstehenden Ausführungen bewegbar angeordnet ist. Die jeweiligen Zylinderabschnitte sind fluidisch miteinander verbunden, so dass eine einteilige bzw. einstückige Hydraulikeinheit erhalten wird, in denen beide Druckkolben in Zylinderabschnitten kraftübertragend bewegbar angeordnet sind.
  • Insbesondere kann eine im Wesentlichen U-förmige Hydraulikeinheit erhalten werden. Bevorzugt bildet die Hydraulikeinheit einen Innenraum aus, der zumindest zwei Zylinderabschnitte und einen weiteren, die Zylinderabschnitte verbindendenden Abschnitt, umfasst. In dem Innenraum befindet sich ein Hydraulikfluid zwischen Druckkolben, die vorzugsweise in den Zylinderabschnitten jeweils bewegbar angeordnet sind.
  • Vorteilhaft weist die Hydraulikeinheit zwei in Längsrichtung lineare Schenkel auf. Der ersten Schenkel weist ein oberes Ende und ein unteres Ende auf. Der erste Druckkolben ist in dem ersten Schenkel bewegbar angeordnet. Der zweiten Schenkel weist ein oberes Ende und ein unteres Ende auf. Der zweite Druckkolben ist bewegbar in dem zweiten Schenkel angeordnet. Die Schenkel können als Zylinderabschnitte ausgestaltet sein.
  • Üblicherweise weist die Hydraulikeinrichtung zumindest eine Öffnung zum Befüllen und/oder Entleeren von Fluid, vorzugsweise einer Flüssigkeit, insbesondere einem Öl, auf, die in einem Verbindungsabschnitt der im Wesentlichen U-förmig ausgebildeten Hydraulikeinrichtung, vorzugsweise verschließbar, angeordnet ist.
  • Im Regelfall haben die Zylinder und demgemäß auch die Triebkolben einen kreisförmigen Querschnitt. Bevorzugt sind die jeweiligen Triebkolben baugleich.
  • Weiterhin haben im Regelfall haben die Abschnitte der Hydraulikeinrichtung, in der sich die Druckkolben bewegen und demgemäß auch die Druckkolben einen kreisförmigen Querschnitt. Bevorzugt sind die jeweiligen Druckkolben baugleich.
  • In einer Ausführungsform des Verbrennungsmotors der Erfindung weisen die Vorderseiten des Triebkolbens oder der Triebkolben eine größere Fläche als die Vorderseite des jeweilig mit dem Triebkolben verbundenen Druckkolben auf, weiter bevorzugt beträgt die Fläche der Vorderseiten des Druckkolben/der Druckkolben 75 % oder weniger, weiter bevorzugt 50% oder weniger, und weiter bevorzugt 33% oder weniger der Fläche der Vorderseite des jeweilig damit verbundenen Triebkolben.
  • In dieser Ausführungsform beträgt die Fläche der Vorderseiten des Druckkolben/der Druckkolben bevorzugt 10 % oder mehr, weiter bevorzugt 20 % oder mehr der Fläche der Vorderseite des jeweilig damit verbundenen Triebkolben.
  • Üblicherweise sind im erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor pro Zylinder wenigstens ein Einlass- und ein Auslassventil vorhanden.
  • Üblicherweise ist pro Zylinder eine Zündkerze vorhanden.
  • Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor kann genau zwei Zylinder, aber auch mehr als zwei Zylinder umfassen. Vorzugsweise sind im erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor ein Vielfaches von 2 Zylindern, also beispielsweise 2, 4, 6 Zylinder etc. vorhanden.
  • Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor kann beispielsweise als 2-Takt-Motor oder auch als 4-Takt-Motor ausgeführt werden.
  • Bei der Ausführung als 2-Takt Motor kann die Spülung, d.h. der Ausstoß der Verbrennungsgase und die Zuführung von Frischgas im Zylinder in bekannter Weise z.B. durch Querstromspülung, Gleichstromspülung z.B. mit Tellerventil, oder Umkehrspülung erfolgen.
  • Bei der Ausführung als 4-Takt Motor sind üblicherweise dann mindestens vier Zylinder vorhanden, vorzugsweise zwei Paare von einem ersten und einem zweiten Zylinder mit zugehörigen Bauteilen, in einer der hier beschriebenen Ausführungsformen.
  • Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass pro zwei Zylinder jeweils eine Hydraulikeinheit mit jeweils zwei Druckkolben gemäß vorstehenden Ausführungen vorgesehen ist. Bei einer Ausgestaltung mit vier Zylindern sind demnach zwei Hydraulikeinheiten mit insgesamt vier Druckkolben vorgesehen.
  • Falls nicht bereits explizit vermerkt, gelten, wo anwendbar, sämtliche als "üblich", "gewöhnlich" oder "vorzugsweise" beschriebenen Ausführungsformen, die sich auf einen Zylinder und/oder dessen zugehörige oder zugeordnete Bauteile beziehen, auch für alle anderen Zylinder des Verbrennungsmotors als "üblich", "gewöhnlich" oder "vorzugsweise". Dies gilt auch für beschriebene Zylinderpaare. Dies gilt entsprechend für die Ausführungsformen, die sich auf einen Kolben beziehen, wobei dies insbesondere für Triebkolben und Druckkolben, sofern nicht ausschließend, gilt.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Verfahren zum Betrieb eines Verbrennungsmotors in einer der hier beschriebenen Ausführungsformen und auf die Verwendung eines Verbrennungsmotors in einer der hier beschriebenen Ausführungsformen zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs, Flugzeugs oder Schiffs.
  • Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug, Flugzeug oder Schiff, umfassend zumindest einen erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor.
    • Beispiel
  • Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.
    • Fig. 1 zeigt in vereinfachter schematischer Schnittdarstellung eine Vorderansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors.
    • Fig. 2 zeigt eine Ansicht einer Seite des Ensembles aus Welle, Freilauf und Zylinder der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors.
  • Die in den Figuren gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors weist zwei baugleiche Zylinder 11, 12 auf, in denen jeweils ein Triebkolben 9, 10 mit jeweils einer Pleuelstange 13, 14, vorhanden ist.
  • Der Verbrennungsmotor weist einen ersten Zylinder 11 zur Treibstoffverbrennung mit einem darin bewegbar angeordneten ersten Triebkolben 9 und einen zweiten Zylinder 12 zur Treibstoffverbrennung mit einem darin bewegbar angeordnetem zweiten Triebkolben 10 auf.
  • Der erste Triebkolben 9 mit einem ersten Druckkolben 23 mechanisch gekoppelt. Der zweite Triebkolben 10 ist mit einem zweiten Druckkolben 24 mechanisch gekoppelt.
  • Der erste Triebkolben 9 und der zweite Triebkolben sowie die Zylinder 9, 10 sind baugleich und parallel zueinander angeordnet.
  • Der erste Druckkolben 23 und der zweite Druckkolben 24 sind baugleich. Die Druckkolben 23, 24 weisen eine geringere Größe als die Triebkolben 9, 10 auf. Abgesehen von unterschiedlichen Größen weisen die Triebkolben 9, 10 und die Druckkolben 23, 24 gleiche geometrische Form auf.
  • Die Triebkolben 9, 10 weisen jeweils Kolbenbolzen 7, 8 auf. Der erste Triebkolben 9 weist zwei Kolbenbolzen 7 auf, der zweite Triebkolben 10 weist zwei Kolbenbolzen 8 auf.
  • Der erste Triebkolben 9 weist eine Pleuelstange 13 auf. Der zweite Triebkolben weist eine Pleuelstange 14 auf. Die Pleuelstange 13 ist mit einem der Kolbenbolzen 7 verbunden. Die Pleuelstange 14 ist mit einem der Kolbenbolzen 8 verbunden.
  • Die Pleuelstange 13 des ersten Triebkolbens 9 ist an einem dem Kolbenbolzen 7 abgewandten Ende mit dem ersten Druckkolben 23 verbunden. Der erste Triebkolben 9 ist mittels der Pleuelstange 13 mit dem ersten Druckkolben 23 an dessen Kolbenbolzen 21 mechanisch gekoppelt.
  • Die Pleuelstange 14 des zweiten Triebkolbens 10 ist an einem dem Kolbenbolzen 8 abgewandten Ende mit dem zweiten Druckkolben 24 verbunden. Der zweite Triebkolben 10 ist mittels der Pleuelstange 14 mit dem zweiten Druckkolben 24 an dessen Kolbenbolzen 22 mechanisch gekoppelt.
  • Eine erste Baueinheit, umfassend ersten Triebkolben 9, Kolbenbolzen 7, ersten Druckkolben 23, Kolbenbolzen 21 und Pleuelstange 13 ist bevorzugt starr ausgebildet. Eine zweite Baueinheit, umfassend zweiten Triebkolben 10, Kolbenbolzen 8, zweiten Druckkolben 24, Kolbenbolzen 22 und Pleuelstange 14 ist bevorzugt starr ausgebildet. Erste und zweite Baueinheit sind insofern baugleich ausgebildet.
  • Der Verbrennungsmotor weist ferner eine Welle 30 auf, an der Antriebselement 31 angeordnet ist. Im Ausführungsbeispiel umfasst das das Antriebselement zwei miteinander über ein Zahnrad 42 wirkverbundene ringförmige Freiläufe 37, 38, die an ihren Außenringen jeweils an der Stirn 39, 40 und an der Seite Verzahnungen aufweisen.
  • Der erste Triebkolben 9 und der zweite Triebkolben 10 sind mit dem Antriebselement 31 wirkverbunden.
  • Diese Wirkverbindung wird im Ausführungsbeispiel über Verzahnungen bewerkstelligt, in Form von Zahnstangen 15, 16. Die Zahnstangen 15 und 16 greifen in die Verzahnung 39 der Seite des Außenrings des ersten Freilaufs 37 zur Kraftübertragung ein.
  • Die Zahnstangen 15, 16 sind mit Kolbenbolzen 7, 8 mit jeweils der Rückseite des zugeordneten Triebkolben verbunden. Die Verbindung der Zahnstangen 15, 16 mit den Kolbenbolzen 7, 8 ist als starre Verbindung ausgeführt.
  • Der Verbrennungsmotor weist eine Hydraulikeinheit 26 auf. Die Hydraulikeinheit 26 umfasst ein Fluid 25. Das Fluid 25 befindet sich im Innenraum der Hydraulikeinheit 26 zwischen den Druckkolben 23, 24.
  • In der Hydraulikeinheit 26 sind der der erste Druckkolben 23 und der zweite Druckkolben 24 jeweils in zylindrischen, geraden Längsabschnitten bewegbar angeordnet.
  • Es ist eine Öffnung 28 zur Befüllung der Hydraulikeinheit 26 und/oder zur Entleerung der Hydraulikeinheit 26 vorgesehen.
  • Mittels einer Vorhubbewegung des ersten Triebkolbens 9 ist eine Rückhubbewegung des ersten Druckkolbens 23 in der Hydraulikeinheit 26 induzierbar. Hierdurch ist eine Vorhubbewegung des zweiten Druckkolbens 24 in der Hydraulikeinheit 26 induzierbar und damit eine Rückhubbewegung des zweiten Triebkolbens 10 induzierbar. Somit ist der Verbrennungsmotor so eingerichtet ist, dass sich die Triebkolben 9, 10 gegensinnig bewegen. Diese Bewegung bezieht sich auf eine Bewegung in den jeweiligen Zylindern 11, 12.
  • Das mit den Triebkolben 9, 10 wirkverbundene Antriebselement 31 ist so eingerichtet, dass es durch die Bewegung der Triebkolben 9, 10 die Welle 30 in eine kontinuierliche Rotationsbewegung versetzt.
  • Im Betrieb des Motors wird jeweils durch ein Einlassventil 3, 4 ein Kraftstoff-Luft-Gemisch in die Brennkammer 5, 6 der Zylinder 11, 12 eingespeist. Aus dem jeweiligen Zylinder 11, 12 abzuführende Verbrennungsgase werden durch je ein Auslassventil 27 aus den Zylindern 11, 12 herausgeführt.
  • Optional kann je Zylinder 11, 12 eine Abgaspumpe 19, 20 vorhanden sein. Optional kann je Zylinder ein Ventil 17, 18 vorhanden sein.
  • Die Zündung des Kraftstoff-Luft Gemisches erfolgt mittels jeweils einer sich in der Brennkammer 5, 6 des Zylinders 11, 12 befindlichen Zündkerze 1, 2.
  • Beispielsweise erfolgt die Zündung im ersten Zylinder 11 des Motors bei einer Position nahe Pmin des ersten Triebkolbens 9. Dadurch bewegt sich der erste Triebkolben 9 im ersten Zylinder 11 durch die durch den explosionsartigen Verbrennungsvorgang entstandene Kraft in Richtung "in den Zylinder hinein" und mach somit einen sogenannten "Vorhub". Diese Vorhubbewegung induziert eine Rückhubbewegung des ersten Druckkolbens 23 in der Hydraulikeinheit 26, wodurch eine Vorhubbewegung des zweiten Druckkolbens 24 und damit eine Rückhubbewegung des hiermit mechanisch gekoppelten zweiten Triebkolbens 10 induziert wird.
  • Die jeweils in den Zylindern 11, 12 zwischen den Positionen Pmin (d.h. der Position des Triebkolbens mit minimalem Abstand zum Zylinderkopf) und Pmax (d.h. der Position des Triebkolbens mit maximalem Abstand zum Zylinderkopf) hin- und herlaufenden Triebkolben 9, 10 sind in üblicher Weise gegen die Brennkammer 5, 6 abgedichtet, z.B. durch Kolbenringe.
  • Das Antriebselement 31 umfasst einen ersten Freilauf 37 und einen zweiten Freilauf 38. Die Triebkolben 9, 10 sind mit dem Außenring des ersten Freilaufs 37 mittels Zahnstangen wirkverbunden. Die Zahnstangen 15 und 16 greifen an Eingriffspunkten 32, 33 in die Verzahnung 29 des Antriebselements 31 zur Kraftübertragung ein.
  • Die Innenringe der Freiläufe 37, 38 sind jeweils mit der Welle 30 so verbunden, dass sie in derselben Richtung freilaufen bzw. sperren.
  • Über die Zahnstangen 15, 16 wird die Kraft jeweils tangential auf den Außenring des ersten Freilaufs übertragen, der wiederum die Kraft in ein Drehmoment seiner Innenseite und damit in ein Drehmoment der mit der Innenseite des Freilaufs verbunden Welle 30 überträgt, d.h. in dieser Richtung befindet sich der Freilauf im Mitnahmemodus (Sperrrichtung). Dabei befindet sich der zweite Freilauf im Leerlaufmodus (Freilaufrichtung). Sobald der erste Triebkolben 9 eine Position Pmax und der zweite Triebkolben eine Position Pmin erreicht bzw. knapp überschritten hat, wird das zündfähige Gemisch im zweiten Zylinder gezündet. Dadurch bewegt sich der zweite Triebkolben in Vortriebsrichtung. Durch die Zahnstange 16 wird dann die Kraft tangential auf die Außenseite des ersten Freilaufs übertragen. Dieser befindet sich im Leerlaufmodus; die Kraft wird über das Zahnrad 42 auf die Außenseite des zweiten Freilaufs übertragen, der sich im Sperrmodus befindet und die Kraft auf die Welle 30 überträgt.
  • Insgesamt wird damit wird die durch die jeweilige Vorhubbewegung der Triebkolben erzeugte Kraft jeweils tangential auf das Antriebselement übertragen, dass diese in eine immer in gleicher Richtung auf die wirkendes Drehmoment übertragt.
  • Die Zylinder 11, 12 sowie Hydraulikeinheit 26 sind an einer der Befestigungsvorrichtung 44 angebracht.
  • Das Antriebselement weist eine Trägervorrichtung auf in der die Welle 30 in den Lagern 35 und 36 gelagert ist. Die Welle 30 kann an ihrem Ende 34 mit einer Arbeitsmaschine verbunden werden.
  • Optional kann eine nicht näher dargestellte Stabilisierungseinheit mit einer Verzahnung vorgesehen sein, die mit dem Antriebselement, vorzugsweise verzahnten Antriebselement, zu einer Stabilisierung mechanisch gekoppelt ist, beispielsweise über eine Kette oder einen Riemen oder dergleichen. Dabei kann insbesondere auch vorgesehen sein, dass ein Triebkolben mit dem Antriebselement wirkverbunden und ein Triebkolben mit der Stabilisierungseinheit, die mechanisch mit dem Antriebselement gekoppelt ist, wirkverbunden ist. Diese Wirkverbindung kann durch eine Verzahnung, insbesondere durch eine Zahnstange bewerkstelligt sein.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1, 2
    Zündkerze
    3, 4
    Einlassventil
    5, 6
    Brennkammer
    7, 8
    Kolbenbolzen
    9, 10
    Triebkolben
    11, 12
    Zylinder
    13, 14
    Pleuelstange
    15, 16
    Zahnstange
    17, 18
    Ventil
    19, 20
    Abgasöffnung
    21, 22
    Kolbenbolzen
    23, 24
    Druckkolben
    25
    Fluid
    26
    Hydraulikeinheit
    27
    Auslassventil
    28
    Öffnung
    29
    Verzahnung
    30
    Welle
    31
    Antriebselement
    32, 33
    Eingriffspunkt
    34
    Getriebeachse
    35, 36
    Lager
    37
    Erster Freilauf
    38
    Zweiter Freilauf
    39, 40
    Verzahnung
    41
    Verzahnung (Seitwärtszahnräder)
    42
    Verbindungszahnrad
    43
    Befestigungsvorrichtung
    44
    Trägervorrichtung

Claims (13)

  1. Verbrennungsmotor, aufweisend
    - eine Welle (30), an der ein Antriebselement (31) angeordnet ist,
    - einen ersten Zylinder (11) zur Treibstoffverbrennung mit einem darin bewegbar angeordneten ersten Triebkolben (9) und
    - einen zweiten Zylinder (12) zur Treibstoffverbrennung mit einem darin bewegbar angeordnetem zweiten Triebkolben (10),
    - wobei der Verbrennungsmotor so eingerichtet ist, dass sich die Triebkolben (9, 10) in den beiden Zylinder (11, 12) gegensinnig hin- und herbewegen,
    der dadurch gekennzeichnet ist, dass
    - der erste Triebkolben (9) mit einem ersten Druckkolben (23) mechanisch gekoppelt ist,
    - der zweite Triebkolben (10) mit einem zweiten Druckkolben (24) mechanisch gekoppelt ist,
    - der erste und der zweite Triebkolben (9, 10) mit dem Antriebselement (31) wirkverbunden sind, und
    - der Verbrennungsmotor eine Hydraulikeinheit (26) aufweist, in der der erste Druckkolben (23) und der zweite Druckkolben (24) bewegbar angeordnet sind und die in einem Innenraum (25) zwischen den Druckkolben (23, 24) ein Fluid, vorzugsweise eine Flüssigkeit, enthält,
    wobei der Verbrennungsmotor weiterhin so eingerichtet ist, dass mittels einer Vorhubbewegung des ersten Triebkolbens (9) eine Rückhubbewegung des ersten Druckkolbens (23) in der Hydraulikeinheit (26) induziert wird, wodurch eine Vorhubbewegung des zweiten Druckkolbens (24) in der Hydraulikeinheit induziert wird und damit eine Rückhubbewegung des zweiten Triebkolbens (10) induziert wird, und wobei die Wirkverbindung zwischen den Triebkolben (9,10) und dem Antriebselement (31) so eingerichtet ist, dass die durch die Hin-und Herbewegung der Triebkolben (9, 10) erzeugte Kraft tangential auf das Antriebsmittel (31) übertragen wird und das Antriebselement (31) die Welle (30) in eine kontinuierliche Rotationsbewegung versetzt.
  2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Triebkolben (9, 10) in den Zylindern (11, 12) derart beweglich sind, dass, wenn sich der erste Triebkolben (9) des ersten Zylinders (11) an einer Position mit minimaler Distanz zu einem oberen Ende des ersten Zylinders (11) befindet, sich der zweite Kolben (10) im zweiten Zylinder (12) an einer Position mit maximaler Distanz zu einem oberen Ende des zweiten Zylinders (12) befindet
    und/oder
    - die Bewegungen der Druckkolben (23, 24) in der Hydraulikrichtung (26) so sind, dass, wenn sich der erste Druckkolben (23) an einer Position mit minimaler Distanz zu einem oberen Ende der Hydraulikeinheit (26) befindet, sich der zweite Druckkolben (24) in der Hydraulikeinheit (26) an einer Position mit maximaler Distanz zu einem oberen Ende der Hydraulikeinheit (26) befindet.
  3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (31) einen ersten Freilauf (37) und einen zweiten Freilauf (38) umfasst, wobei die Triebkolben (9, 10) mit einer Außenseite der Freiläufe (37, 38), vorzugsweise des ersten Freilaufs (37), wirkverbunden sind.
  4. Verbrennungsmotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebselement (31) einen ersten (37) und einen zweiten Freilauf (38) umfasst, wobei Innenseiten der Freiläufe jeweils mit der Welle (30) so verbunden sind, dass sie in derselben Richtung freilaufen bzw. sperren, und Außenseiten der Freiläufe (37, 38) miteinander so gekoppelt sind, dass sie eine gegensinnige Bewegung ausführen.
  5. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung der Triebkolben (9, 10) mit der Außenseite des ersten Freilaufs (37) so ausgestaltet ist, dass die Hin- und Herbewegung der Triebkolben (9, 10) eine rotatorische Hin- und Herbewegung des ersten Freilaufs (37) bewirkt und somit eine gegensinnige rotatorische Hin- und Herbewegung des zweiten Freilaufs (38) bewirkt wird.
  6. Verbrennungsmotor nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkverbindung der Triebkolben (9, 10) mit dem ersten Freilauf (37) mittels einer Verzahnung gebildet wird.
  7. Verbrennungsmotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite des ersten Freilaufs (37) an ihrer Stirnseite eine Verzahnung (39) aufweist, in die mit jeweils einem Triebkolben (9, 10) verbundene Zahnstangen (15, 16) eingreifen.
  8. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Hin- und Herbewegung des ersten Freilaufs (37) um einen Winkelbereich von mindestens 60°, vorzugsweise von mindestens 90°, besonders bevorzugt von mindestens 120°, und ganz besonders bevorzugt von mindestens 150°oder mehr, erfolgt.
  9. Verbrennungsmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Hin- und Herbewegung des ersten Freilaufs (37) um einen Winkelbereich zwischen 60° und 270°, vorzugsweise zwischen 120° und 240°, besonders bevorzugt zwischen 150° und 210° erfolgt.
  10. Verbrennungsmotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die rotatorische Hin- und Herbewegung des ersten Freilaufs (37) um einen Winkelbereich von 160° bis 200°, vorzugsweise von 170° bis 190°, noch bevorzugter von 175° bis 185, ganz besonders bevorzugt 180° erfolgt.
  11. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung der Außenseiten der Freiläufe durch eine Zahnradverbindung erfolgt.
  12. Verbrennungsmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebkolben (9, 10) und/oder die Druckkolben (23, 24) parallel zueinander angeordnet sind.
  13. Kraftfahrzeug, Flugzeug oder Schiff, umfassend zumindest einen Verbrennungsmotor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12.
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