Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochleistungs-Ein- und -Zweitakt-Otto- oder -Diesel- oder - Hybrid-Motorensystem. Für alle diese Motorentypen ist die Erfindung anwendbar.

Da alle Grundsatzerfindungen bereits im vorletzten Jahrhundert gemacht worden sein sollen, raten u. a. Patentanwälte von der Erfindung einer neuen Brennkraftmaschine ab, obwohl seit Jahren in der unabhängigen Fachliteratur konstruktiv kritisiert wird, dass die Motoren nicht ausfallsicher, nicht wirtschaftlich, nicht umweltverträglich, zu kompliziert, zu groß, zu schwer und zu teuer sind.

Welche Schäden Abgase der Millionen Vier- und Zweitakt-Motoren weltweit anrichten und der Neu- bzw. Ersatzbedarf noch anrichten werden, ist bekannt. Darum ist es dringend geboten, neue Verbrennungsmotoren zu erfinden, die in alle Richtungen optimaler sind, als die am Markt befindlichen Motoren, die in ihren Merkmalen dem Stand der Technik von vor Jahrzehnten entsprechen.

Die Erfindung greift auch Allgemeinwissen aus den Anfangen des Motoren- und Maschinenbaus auf, aufgeführt in entsprechender Fachliteratur:

Das Eintaktverfahren ist das älteste und kann das einfachste und sicherste Verfahren mit dem höchsten Wirkungsgrad sein. Negativbeispiele sind die klassischen Eintakter, die Dampfmaschinen und Lenoirs Gasmotoren mit doppelwirkenden Kolben, deren Kolbenstangen aus den Arbeitsräumen ragen. Dazu gehören auch die Massen der aufwendigen Vier- und Zweitakter mit ihrem zwingend dazu gehörenden Getriebeaufwand, um von den hohen Drehzahlen auf hohe Drehmomente zu kommen.

Vier- und Zweitakt- Axialkolbenmotoren mit Doppelkopfkolben, Kurven- und Nockenscheiben, alternativ zum Kurbel- und Ventiltrieb, deren Sinuslinien den Ablauf des Kurbelwellentriebs nachahmen, sind aus den folgenden US-Patenten bekannt:

US 1 796 453

US 2 237 621

US 2 237 989

US 2 243 817

US 2 243 818

US 2 243 819 US 2 243 820

US 2 567 576

US 2 983 264

US 3 016 110.

Weiterhin sind Axialkolbenmotoren mit Taumelscheiben und zentralen Flachdrehschiebern bekannt, so zum Beispiel aus H. Hütten, Motoren, Motorbuchverlag, ISBN 3-87943-327-7, insbesondere die Seiten 423 bis 426.

Felix Wankel schuf das Basiswissen über dynamische Sklenardichtringe, so zum Beispiel nachzulesen auf den Seiten 1, 2, 3 und 19, 20, 21 in W.-D. Bensinger, Rotationskolben- Verbrennungsmotoren, Springer- Verlag, ISBN 3 -540-05886-9.

In Flugmotoren wurden diese Dichtringe mit Flachdrehschiebern betriebsreif, so zum Beispiel nachzulesen auf den Seiten 193 bis 197 des Buches von Ludwig Apfelbeck, Wege zum Hochleistungs- Viertaktmotor, Motorbuch Verlag, ISBN 3-87943-578-2, sowie auf den Seiten 139, 140, 141 des Buches von Kyrill von Gersdorff - Kurt Grasmann, Flugmotoren und Strahltriebwerke, Bernard & Graefe Verlag, ISBN 3-7637- 5283-8.

Auch schlitzgesteuerte Gleichstromspülungen, unsymmetrische Steuerdiagramme mit Vorauslass, Nachladung, Brennräume geringster Oberfläche und statische Mehrfacheinspritzungen können den Seiten 88 bis 94 des Buches von Kyrill von Gersdorff - Kurt Grasmann, Flugmotoren und Strahltriebwerke, Bernard & Graefe Verlag, ISBN 3-7637- 5283-8, entnommen werden.

Statische Mehrfachzündungen sind aus den vermutlich meisten Flugmotoren bekannt.

Es wurde viele Jahre ignoriert, dass das Gesetz des Kurbelwellenantriebs nicht harmoniert mit den verschiedenen Verbrennungsabläufen der unterschiedlichsten Kraftstoffe, von Pflanzenölen bis Wasserstoff. Der Kurbelwellenantrieb behindert ihre homogene Verbrennung. Beim Kurbelwellenantrieb ist eine Wirkungsgrad und Drehmoment verbessernde Beeinflussung der Verbrennung nur über ein Knickpleuel möglich (siehe zum Beispiel das EP-Patent EP 0292 603 Bl).

Verlässt die Fachwelt den Motorenbau, so ist zu sehen, dass modifizierte Sinuslinien mit Gerader im allgemeinen Maschinenbau üblich sind, so zum Beispiel in KEM Fachzeitschrift für Konstrukteure, Konradin Verlagsgruppe, Dipl.-Kfm. Walter llig, Der programmierte Zylinder, Januar 1993, Seiten 66 und 67. Vom Kolben beziehungsweise Zylinder überlaufene Zündkerzen und Einspritzdüsen sind von Sklenar- und Wankelmotoren bekannt und Einlass- mit Auslassöffnungen vom Zweitakter. Bei den Busmotoren der Firma Bristol steht zu vermuten, dass hier der genau umgekehrte Fall vorliegen könnte.

US 5 103 778 beschreibt einen Viertakterdoppelkolbenmotor, dessen Kolben um eine Welle herum verteilt vorliegen. Drehgelagerte Zylinderköpfe weisen runde Öffnungen auf (Port 14,16), durch die das Gemisch ein- und ausströmen kann. Mittels eines Zündsystems wird nach dem Verschließen des Brennraums das Gemisch gezündet. Über eine sinusförmige Kurvenscheibe wird der Kolbenhub durchgeführt.

Aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE 91 03 243 ist ein vollkommen anderes Motorenkonzept entnehmbar. Entgegen dem Prinzip aus der US 5 103 778, in dem durch Kolben und Kurvenscheibe beabstandete Brennräume in den Außenbereichen des Motors unterhalb der Zylinderköpfe platziert sind, wird in der DE 91 03 243 ein Brennraumbereich gezeigt, der innenliegend ist, wobei Einlass¬ und Auslassöffnungen in einem zentral gelegenen Drehschieberkörper die Brennräume versorgen. Aus der Druckschrift ist der Vorschlag entnehmbar, für ein Vier-Takt- Verfahren die, die Verbrennung maßgeblich einleitenden Bauteile in dem zentralen Drehschieber anzuordnen.

Die Aufgaben und Ziele der vorliegenden Erfindung sind: Die Vorteile bestehender Motoren zu nutzen, deren Nachteile zu umgehen, betriebssicher und wirtschaftlich hohe Leistungen zu erhalten mit optimalen, homogenen Verbrennungen ohne Schadstoffe, so dass nachgeschaltete Geräte wie Getriebe oder nachgeschaltete Geräte zur Abgasreinigung ganz oder teilweise entfallen, vorausgesetzt, die Kraftstoffe selber werden frei von Schadstoffen.

Die Erfindung ist beispielgebend dargestellt an einem Zwölfzylinder-Diesel-Flugmotor.

Eine Aufgabe bestand darin, unter den zahlreichen bekannten Motorkonzepten ein geeignetes Konzept auszuwählen, das so weiter entwickelt werden konnte, mit möglichst wenigen Einzelteilen auskommend in Summe ein sehr geringes Gewicht aufzuweisen. Hierbei wurde auch die Aufgabe betrachtet, nicht so wie bei klassischen Fahrzeugantrieben mittels variabler Gaswechselventilsteuerungen, die Abgase zu reduzieren, sondern dem Motor selbst eine möglichst gute Verbrennung zu geben, so dass möglichst geringe Abgase entstehen. Diese Einzelaspekte zusammengefasst führen zu einem entsprechend hohen Wirkungsgrad.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird wenigstens teilweise durch einen Motor nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen zu erblicken. In den erfindungsgemäßen Hochleistungsmotoren wird das zuvor dargestellte Grundsatzwissen so miteinander kombiniert, wie es bis jetzt kaum kombiniert wurde und weiterhin werden diese Kombination durch Verfahren optimiert, wie sie in so einem Zusammenhang noch kaum angewandt wurden. Zusammenfassend kann also festgehalten werden:

- Auf die richtige Zusammensetzung kommt es dabei an. -

Ein Aspekt des erfindungsgemäßen Hochleistungsmotors kann durch eine Anzahl von Merkmalen dargestellt werden, wobei der Hubkolbenmotor, wie Otto-, Diesel- und Hybridmotoren, ein Ein- oder Zweitaktaxialhubkolbenmotor ist, der eine zentral auf ungeteilten Gleitlagern gelagerte Arbeitswelle hat. Auf der Arbeitswelle sitzt eine Kurvenscheibe zusammen mit zwei Flachdrehschiebern. Mit der Kurvenscheibe sind Doppelkopfkolben dementsprechend verbunden, deren Arbeitshübe in den Zylindern die Arbeitswelle dreht. Die Flachdrehschieber sind so gestaltet, dass in die Zylinder dynamisch eingespritzt werden kann. Dynamisch ist so zu verstehen, dass während der fortlaufenden Rotationsbewegung der Arbeitswelle ein Einspritzvorgang durchgeführt werden kann. Im Vergleich dazu wird bei klassischen Einzelhubkolbenmotoren zu einem bestimmten Betriebspunkt eingespritzt. Mit anderen Worten wird bei dem erfindungsgemäßen Hochleistungsmotor die dynamische Einspritzung und Zündung auf dem Weg quer über die Zylinder von der einen Seite zu der gegenüberliegenden Seite durchgeführt. Weiterhin sind Dichtungen als Fortsetzung der Zylinderwände zu den Flachdrehschiebern hin betriebssicher abdichtend vorhanden. Die sich ergebenden Brennräume sind Scheibenbrennräume mit der geringst möglichen Oberfläche. Der Motor hat einen Trockensumpf.

Weiterhin ist bemerkenswert, dass eine dynamische Hochdruckaufladung über Einlassschlitze der drehenden Flachdrehschieber in die Hubräume der Zylinder erfolgt. Die Kurvenscheibe hat eine modifizierte, im Sinne von auf den zu verbrennenden Kraftstoff abgestimmte, Sinuslinie. Vorteilhaft ist es, wenn der Motor sich zum Teil im Ölbad des Trockensumpfes befindet.

Weitere Aspekte der Erfindung lassen sich am besten im Zusammenhang mit den Figuren 1 -3 darstellen, wobei in diesem Zusammenhang aber auch alternative Ausgestaltungsformen gelegentlich angesprochen werden, die nur teilweise detailliert graphisch dargestellt sind.

Zum weiteren Verständnis wird auf die Figuren 1 bis 3 verwiesen, wobei

Figur 1 eine Schnittzeichnung erfindungsgemäßer Ausführungsbeispiele eines fremd- und selbstzündenden Doppelkolbenmotors zeigt,

Figur 2 den Motor sowohl als Ottomotor (linke Hälfte) als auch als Diesel- bzw. Hybridmotor (rechte Hälfte) in abgewickelter Form darstellt,

und Figur 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Figur 1 durch einen Flachdrehschieber eines erfmdungsgemäßen Dieselmotors darstellt.

Figur 1 ist als schematische Darstellung zu verstehen, auf deren linken Seite die fremdgezündete Ausfuhrung (Ottomotor)dargestellt ist und auf deren zur zentralen Arbeitwelle liegenden rechten Seite ein selbstzündendes Ausführungsbeispiel (Diesel- bzw. Hybridmotor) dargestellt ist. Die zentrale Arbeitswelle (1) liegt in ungeteilten Gleitlagern.

Die Hochleistungs-Eintakt-Motoren haben eine beliebige, aber gerade Zahl von Zylindern (7) im Kreis um die Arbeitswellen (1) angeordnet. Die biegesteifen und verzugsfreien Schieber (4), die versetzt auf den Arbeitswellen (1) sich gegenüber sitzen, mit ihren glatten, polierten Unterseiten (11), mit mindestens zwei Einlassschlitzen (5), zwei Hochleistungs-Einspritzsystemen (12) und bei Otto- und Hybridmotoren mit zwei Hochleistungs-Zündsystemen (13) rotieren als Zylinderköpfe über die Zylinder (7) und treten von Zylinderpaar zu Zylinderpaar gleichzeitig und dynamisch in Aktion.

Neben diesen Systemen befinden sich je nach Bedarf an und im Motor noch weitere Anlagen (18, 22, 23, 25) zum Optimieren der Gemischbildungen und der Verbrennungsabläufe, z. B. auch Zylinderabschaltungen und Ölpumpen. Zur Verbesserung der Emissionen, Innenkühlung oder Leistungssteigerung, kann gasförmiges oder flüssiges Medium, den Kraftstoff (24) begleitend, vermischt, ummantelnd, oder separat aus extra Löchern oder Schlitzen wie Kanälen (15), gleichzeitig, im Vorlauf oder mit Verzögerung eingespritzt oder eingeblasen werden. Bei Leerlauf - oder Lauf unter geringer Last - erhalten nur bestimmte Zylinder (7) Kraftstoff (24). Die anderen blasen die Ladeluft ab. Wenn die Motoren bremsen, wird nicht abgeblasen. Platz für alle Anlagen (18, 22, 23, 25) ist auf den Schiebern (4) vorhanden. Die Schieber (4) werden durch die hohlen Arbeitswellen (1) über radiale Kanäle (15) ölgekühlt.

Damit die Schieber (4) und ihre Systeme gleichmäßig arbeiten können und axial gleichmäßig belastet werden, liegen sich zwei Zylinder (7) gegenüber. Die Massen der Schieber (4) und ihrer Systeme sind ausgeglichen. Systembedingt sind Vierzylinder mit zwei Doppelkopfkolben (3) die kleinsten Motoren. Motoren mit Drehschiebersteuerungen sind besonders drehzahlfreudig und reaktionsschnell.

Hochleistungs-Eintakt-Motoren zeichnen sich aus, dass bei einem Eintakter jede Kolbenbewegung, gleichgültig in welche Richtung, ein selbstständiger Arbeitstakt ist. Jeder Arbeitshub ist auf der anderen Seite der Doppelkopfkolben (3) ein Verdichterhub. Die Doppelkopfkolben (3) fliegen zwischen abbrennenden, expandierenden Gaspolstern im Eintaktverfahren weich hin und her. Geht ein Kolben einmal auf und ab, macht die Arbeitswelle (1) eine halbe Umdrehung, also eine Umdrehung um nur 180°.

Die hohen Literleistungen des Kraftstoffs (24) kommen primär aus den durchgesetzten Luft- und Kraftstoffmengen infolge der vielen Arbeitsspiele je Zeiteinheit als Eintakter. Beim Beispiel gebenden 12-Zylinder-Flugmotor gem. der Figuren 1 bis 3 laufen bei einer Umdrehung der Arbeitswelle (1) 24 Arbeitstakte ab. Zusammen mit den integrierten Kurvengetrieben erreichen diese Hochleistungsmotoren auch für Eintakter ungewöhnlich hohe Drehmomente. Sie sind darum bestens geeignet für Direktantriebe wie Flugzeugpropeller und Schiffsschrauben ohne Getriebe. Es gilt, je größer die Motoren und je langsamer die Drehzahlen, umso besser.

Bei Hochleistungs-Eintakt-Motoren werden die Motoren von den Schiebern (4) über ihre Einlassschlitze (5) gesteuert, beispielhaft mit Hochdruckaufladung, Gleichstromspülung, unsymmetrischem Steuerdiagramm, durch Vorauslass über Auslassschlitze (16) in den Zylindern (7), mit oder ohne Nachladung (17). Systembedingt haben die Hochleistungsmotoren einen oder mehrere Lader, vorzugsweise Abgaslader (17). Die Luft von den Ladern (17) und Ladeluftkühlern (22) wird gleichmäßig aufgeteilt und drehend in die Verteilerräume (14) eingeblasen, Ladedruck erhöhend gegen die Drehrichtung der mit aerodynamischen Laufradschaufeln (18) versehenen Schiebern (4). Fremdkörper werden durch die Fliehkraft nach außen unten in Abscheider befördert.

Im Arbeitstakt öffnen die Kolben vor UT (Unterer Totpunkt) die Auslassschlitze (16) zum Vorauslass. Nach der Entspannung der Arbeitsgase bis unter den Ladedruck, öffnen oben die Einlassschlitze (5) gleichzeitig und gleichmäßig über zwei Zylinder (7) die maximal möglichen Querschnitte ungehindert über die ganzen Zylinderdurchmesser für die diszipliniert drehenden Hochdruckaufladungen, die wie bei einer Strömungsmaschine von Zylinder (7) zu Zylinder (7) übergreifend, aerodynamisch sauber, von der Fliehkraft unterstützt, sowohl radial als auch axial drehend einströmen. Die restlichen Gase werden von den kalten, drehenden Gleichströmen auf den kürzesten Wegen geordnet mit Luftüberschuss restlos ausgespült. Dabei werden die Dichtringe (9), Zylinderwände (19), Kolbenböden (20) und Auslassschlitze (16) gekühlt. Die großen Einlassschlitze (5) haben eine an die Zylinder (7) angepasste Spezialform.

Die Abgasströme werden mit den Frischlufteinlagen auf einem Temperaturniveau gehalten, dass es für Lader (17) von Ottomotoren von Vorteil ist. Die Kolben (3) schließen unten die Auslassschlitze (16). Danach schließen oben die Schieber (4) die Nachladungen und die Zylinder (7) weich, leise, scherenartig, ohne Schläge.

Die Liefergrade λ \ sind dabei ohne großen Aufwand über 1.

Diese schiebergesteuerten Diesel- oder Hybridmotoren haben keine Glühkerzen und werden vorzugsweise von Startergeneratoren (21) über die Verdichter der Lader (17) mit warmer Laderluft gestartet. Bei extremer Kälte wird unter Umgehung der Ladeluftkühler (22) mit Einbeziehung der Abgasrückführungen, unterstützt durch dekomprimierte Zylinder (7), gestartet. Unterstützung können die Anlassvorgänge mit Laderluft finden, je nach Größe der Motoren, aus Druckluftreservoirs, mit Startkartuschen oder z. B. bei Modellmotoren durch Anwerfen mit fremder Kraft. Die Laderluft kühlt die Oberseiten der Schieber (4) mit ihren Systemen.

Eine besondere Aufmerksamkeit sollen Hochleistungs-Eintakt-Motoren dadurch erhalten, dass die Einspritz- (25) oder Einblassysteme wichtig sind, da ein System bei Zwölfzylindern je Umdrehung der Arbeitswelle (1) sechsmal einspritzt. Darum wird hier von Hochleistungssystemen gesprochen. Es wird gleichzeitig von vier (Einspritz-)Systemen (12) in vier Zylinder (7) eingespritzt. Bei Ottomotoren wird frühestens in die Hubräume (6) gespritzt, wenn die Kolben (3) die Auslassschlitze (16) geschlossen haben. Optimale thermodynamische Wirkungsgrade werden erreicht unter Ausnützung aller damit verbundenen Möglichkeiten, vorzugsweise durch die Anzahl, Anordnungen, Abstufungen und Abmessungen von Spritzlöchern (26) oder Schlitzen, durch Spritzbeginn, Anzahl der Einspritzungen, Spritzrichtungen, Spritzdrücke, Spritzmengen und Spritzende.

Bei allen Motoren wird so eingespritzt, dass kein Kraftstoff (24) von den Zylinderwänden (19) durch die Kolbenringe der Kolben oder von den Schieberunterseiten (11) durch die Dichtringe (9) abgestreift werden muss. Die Einspritzsysteme (12) und ihre Steuerorgane (23) werden durch die hohlen Arbeitswellen (1) über radiale Kanäle (15) ölgekühlt, geschmiert und mit Kraftstoff (24) versorgt, vorzugsweise ohne Kraftstoffrücklauf, im geschlossenen Kreislauf innerhalb der Einspritzsysteme (12). Die Wege des Kraftstoffs (24) von den Einspritzpumpen (25) zu den Spritzlöchern (26) oder Schlitzen ist wenige Millimeter kurz. Die Systeme auf den Schiebern (4) können von verstellbaren Nocken- oder Zahnringen (27), vom Öl-, Kraftstoff- oder Verbrennungsdruck unter Berücksichtigung und Ausnützung der Fliehkraft, oder entlang der Arbeitswellen (1), angetrieben, auch desmodromisch gesteuert, und mit Energie versorgt und die Motorparameter so zurückgemeldet werden.

Die dynamischen Zündungen erfolgen aus mehreren Zündkanälen (28) der drehenden Schieber (4) heraus, in das aus der Gleichstromspülung hervorgegangene homogene Gemisch. Die Verbrennungen laufen bei allen Motoren, Diesel oder Otto, weich ab, so dass die Belastungen der Kurvenbahnen (29) durch die Kolbenrollen (30) im elastischen Bereich der Materialpaarung bleiben. Die Kolbenrollen (30) rollen auf den Kurvenbahnen (29) mit der spielfreien Präzision von Rollenlagern ab.

Die Motoren sind genau an ihre Aufgaben kompromisslos angepasst, insbesondere durch die programmierten Sinuslinien (8) der Kurvenscheiben (2) entlang den Ideallinien der Verbrennungsabläufe der jeweiligen Kraftstoffe (24). Hierin gehen die Durchmesser, Zyliriderzahl (7), Zylinderabstand, gewünschte Drehmomente, Drehzahlen der Arbeitswellen (1) mit Hubzyklen, Bohrungen, Hübe, Verdichtungen, Ladedrücke und Kolbengeschwindigkeiten ein. Für jeden Kraftstoff (24) gibt es ein optimales Hubraumverhältnis, Bohrung zu Hub mit Kolbengeschwindigkeit, Verdichtung und Verweildauer im OT (Oberer Totpunkfj-Bereich. Die Verweildauer der Doppelkopfkolben (3) im OT (Oberer Totpunkfj-Bereich ist bei jedem Motorentyp genau so lange, wie es der zu verbrennende Kraftstoff (24) benötigt. Ottomotoren akzeptieren niederoktanige Destillatbenzine bis Superbenzine mit Grubengasen und ähnlichen Gasen. Bei Dieselmotoren ist die Verweildauer gut doppelt so lang, als bei vergleichbaren Ottomotoren. Die Bewegungsabläufe der modifizierten Kurvenscheiben (2) haben darum mit den Bewegungsgesetzen von Kurbelwellenantrieben nichts gemeinsam.

Bei den Hochleistungs-Eintakt-Motoren ist es wichtig, dass die wichtigen Dichtringe (9) die Zylinder (7) zu den Schiebern (4) so betriebssicher wie geschlossene Hubventile abdichten, bei allen Drücken, Drehzahlen und Temperaturen. Die Lade- und Gasdrücke drücken die Dichtringe (9) mit den richtigen Drücken an die Schieber (4). Bei Bedarf können Ringfedern (31) im Stand die Dichtringe (9) leicht andrücken. Beim Anlassen der Motoren kommt der Ladedruck sicher unter die Dichtringe (9). Durch die unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten an den Schiebern (4) von innen nach außen drehen sich die Dichtringe (9) und läppen sich ein. Das ist ein lebenswichtiger Vorgang für die Motoren, der beim Probelauf im Werk vorweggenommen wird.

Diese Dichtringe (9) sind die Fortsetzung der Zylinderwände (19) an deren oberen Enden. Gleichzeitig sind sie dynamische, selbstdichtende Zylinderkopfdichtungen. Sie ragen bei allen Betriebszuständen gerade so wenig über die Zylinderblöcke (32), dass die Schieber (4) die Zylinderblöcke (32) nicht berühren. Tropfenweise wird Öl von innen in die Spalten (33) an die Dichtringe (9) geführt. Fremdkörper in den Spalten werden von den drehenden Dichtringen (9) nach außen in die Sümpfe (34) transportiert. Der Ladedruck in den Spalten, der durch die Einlassschlitze (5) kommt, verhindert, dass Öl oder Fremdkörper aus den Spalten in die Zylinder (7) kommen. Die Dichtringe (9) fuhren ihre Wärme an die gekühlten Schieber (4) und die Zylinderwände (19) ab und gleichen ihren Verschleiß und die geringe, temperaturbedingte Längenänderung der Zylinderblöcke (32) automatisch aus.

Die Hochleistungs-Eintakt-Motoren haben eine bestimmte Brennraumphilosophie: Wenn die Kolben am OT (Oberen Totpunkt) sind, werden aus den Hubräumen (6), zusammen mit den glatten, gekühlten Schieberunterseiten (11), den glatten, ebenen, gekühlten Kolbenböden (20) und den gekühlten Dichtringen (9) als Zylinderwände (19), die geometrisch, thermodynamisch und verbrennungstechnisch optimalen Scheibenbrennräume (10) mit absolut geringstmöglichen, auf Hochglanz polierten, Oberflächen, ohne Hindernisse oder Widerstände, die dem schnellen Zerkleinern, Verteilen, Verdampfen und Vermischen von Sauerstoff und Kraftstoff (24) entgegenstehen und die anschließenden, aerodynamischen Verbrennungsvorgänge stören könnten.

Die notwendigen Voraussetzungen sind bei diesen Hochleistungs-Motoren geschaffen, dem Mikrokosmos der Gemischbildung wird Rechnung getragen, damit zusammen mit den dynamischen Hochdruckaufladungen, Hochleistungseinspritzungen, Hochleistungszündungen und optimaler Verweildauer der Kolben im OT (Oberer Totpunkt), homogene Verbrennungen mit höchsten Wirkungsgraden ohne Schadstoffe ablaufen. Bei den angestrebten vollkommenen Verbrennungen sollte es keine Rückstände geben. Systembedingt würden Rückstände oder Fremdkörper mit den Abgasen durch die Auslassschlitze (16) so ausgeblasen, dass sie keine Schäden anrichten.

Hochleistungs-Eintakt-Motoren haben eine weitere Philosophie. Zur Brennraumphilosophie diesen Motoren gehört, dass mit dem Kraftstoff (24) die Arbeitsluft und nichts als diese aufzuheizen ist. Schädliche Wärme gibt es nicht. Wärmeverlust über wärmeleitendes Material, Kühlrippen und Kühler wird bei diesen Motoren als Systemverlust betrachtet. Sie haben darum integrierte, lagenunabhängige Trockensumpf-Schmier- und -Kühlsysteme, deren Gehäusemäntel (35) die Motoren wie in einem Thermosbehälter halten. Die Strahlungswärme dieser Kompaktmotoren fangen die Ölbäder auf. Die Temperaturverteilungen sind gleichmäßig. Die inneren Motorengeräusche bleiben gedämpft, die Heißteile verzugsfrei. Die frostsicheren Ölkühlungen ersetzen Wasserkühlungen. Bei Ottomotoren, bei denen das Ölbad nicht reicht, bietet sich das Wasserbad an.

Die Eintakter mit ihren hohen Arbeitsspielen erhalten die Energie ihrer Vorauslass- Abgase durch die Lader bzw. Abgaslader (17) wieder zurück. Jeder Lader (17) hat die Aufgabe, die Abgasenergie optimal zu nutzen und genügend Luft für die Hochdruckaufladung und Energie für die Nebenaggregate bereitzustellen. Die starken Lader (17) treiben die Startergeneratoren (21) an, und umgekehrt. Mit den auch elektrisch angetriebenen Ladern (17) können die drehfreudigen Motoren aus niederen Drehmoment- und Drehzahlbereichen kurzzeitig schnell hochgefahren werden, denn der gute Rundlauf der Motoren lässt einen sehr geringen Leerlauf zu. Systembedingt treten keine freien Massenkräfte auf, da sich die Kolben im Gleichlauf entgegengesetzt bewegen.

Die Form der Kolbenschäfte und die Art der Kolbenschmierungen auf den Anlage- (36) und Innenseiten (37) der Zylinder (7) verhindern, dass Öl durch die außen liegenden Auslassschlitze (16) geschleust wird. Die Motoren sind dadurch gekennzeichnet, dass alternativ zu Kolbenschmierungen die Doppelkopfkolben (3) trocken laufen, mit oder ohne Kolbenringe, sofern die Doppelkopfkolben (3) und Zylinderwände (19) eine verzugsfreie Materialpaarung ohne, oder von geringst möglichen Wärmedehnungen, mit selbstschmierenden Oberflächen oder von entsprechend geringer Reibung haben. Die Voraussetzungen dazu schaffen die genauen Laufspielpassungen der überlangen Doppelkopfkolben-Führungen und Materialien wie Carbon, Keramik und andere.

Hochleistungs-Eintakt-Motoren zeichen sich auch dadurch aus, dass die aerodynamischen, laminaren Luft- und Gasströme besonders geringe innere Luftwiderstände haben. Das beginnt bei glatten Lufteinläufen zu Luftfilter, Lader (17), Ladeluftkühler (22), Verteilerräume (14), Laufradschaufeln (18), Einlassschlitzen (5), Auslassschlitzen (16), Abgasführungen und allen Luft¬ oder Gase fuhrenden Leitungen, möglichst ohne scharfe Ecken, Kanten und Stößen. Dasselbe gilt für die hydrodynamischen Strömungsverhältnisse in den Öl- und Kraftstoffsystemen, um die innere Reibung und den Leistungsbedarf von Öl- und Kraftstoffpumpen mit Abmessungen, Gewichten und Kosten zu verringern.

Eine weitere Besonderheit der Hochleistungs-Eintakt-Motoren besteht darin, dass die treibende Kraft dieser Motoren Dampf ist. Der prinzipielle Aufbau des Motorensystems mit Doppelkopfkolben (3), Schiebern (4), Einlass- (5) und Auslassschlitzen (16) ist nach Modifizierungen für den Dampfantrieb besonders geeignet und naheliegend.

Der erfindungsgemäße Motor kann auch als Hochleistungs-Zweitakt-Motor benutzt werden. Diese haben als etwas kürzer bauende Zweitakter nur einen steuernden Schieber (4) und Systeme, mit einseitig arbeitenden Doppelkopfkolben (3) und kommen zur Anwendung, wenn nicht die hohe Leistung der Eintakter benötigt wird. Die anderen Seiten der Doppelkopfkolben (3) können die Funktion eines mechanischen Laders übernehmen. Als weiteres Beispiel wird eine Motor- Pumpenkombination angeführt, auf deren anderen Seite die Kolben als Axialkolbenpumpen wirken, um Gasförmiges, Flüssiges, Pastenförmiges, Puder oder Granulat anzusaugen und weiter zu pumpen. Dabei können die Durchmesser der Pumpenkolben gleich groß wie die Motorenkolben, kleiner, größer oder unterschiedlich groß sein. Dabei kann jeder Pumpenkolben autark sein und sein eigenes Medium pumpen. Dabei muss nicht jeder Pumpenkolben Arbeit leisten. Er kann leer mitlaufend die guten Führungseigenschaften des Doppelkopf kolbens (3) aufrechterhalten. Es ist erfindungsgemäß nahe liegend, diese Hochleistungs-Zweitakt-Motoren nach entsprechenden Modifizierungen für unendlich viele andere Zwecke zu gebrauchen. Bezugszeichenliste: 1 Arbeitswelle 2 Kurvenscheibe 3 Doppelkopfkolben 4 Flachdrehschieber bzw. Schieber 5 Einlassschlitz 6 Hubraum 7 Zylinder 8 Sinuslinie 9 Dichtring 10 Scheibenbrennraum 11 Schieberunterseite 12 Einspritzsystem 13 Zündsystem 14 Verteilerraum 15 Kanal 16 Auslassschlitz 17 Abgaslader 18 Laufradschaufel 19 Zylinderwand 20 Kolbenboden 21 Startergenerator 22 Ladeluftkühler 23 Steuerorgane 24 Kraftstoff 25 Einspritzpumpe 26 Spritzlöcher 27 Nockenringe 28 Zündkanäle Kurvenbahnen Kolbenrolle Ringfeder Zylinderblock Spalte Sumpf Gehäusemantel Anlageseite Innenseite Befestigungsflansch