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Dokumentenidentifikation DE3619351C2 27.04.1995
Titel Multi-Split-Motor für Kraftfahrzeuge mit geteilter Kurbelwelle und Motor-Querwelle für Hilfsgeräte-Antriebe
Anmelder Kaniut sen., Herbert, Dipl.-Ing., 5000 Köln, DE;
Kaniut jun., Claudius, Dr.-Ing., 5000 Köln, DE
Erfinder Kaniut, Herbert, Dipl.-Ing., 5000 Köln, DE
DE-Anmeldedatum 09.06.1986
DE-Aktenzeichen 3619351
Offenlegungstag 22.10.1987
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 27.04.1995
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.04.1995
IPC-Hauptklasse F02B 73/00
IPC-Nebenklasse F02D 25/04   F02B 67/04   F16D 35/00   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft die weitere Ausgestaltung des SPLIT-MOTORS FÜR KRAFTFAHRZEUGE nach dem Hauptpatent DE 35 22 988 C2.

Als Split-Motoren und Multi-Split-Motoren, im Sinne der Erfindung, werden solche aus mehreren Teil-Brennkraftmaschinen mit eigenen Teil-Kurbelwellen bestehenden Gesamt-Motoren bezeichnet, deren Teil-Brennkraftmaschinen periodenweise miteinander zusammengekuppelt und synchronisiert, oder auch voneinander getrennt für den Antrieb des Kraftfahrzeuges genutzt werden; wobei die Synchronisierung darin besteht, daß die Kurbeln der zusammengekuppelten Teil-Kurbelwellen automatisch in einen phasenfesten Gleichlauf gebracht werden. Darunter sind solche relativ feste Stellungen aller Kurbeln der umlaufenden Teil-Kurbelwellen zu verstehen, die mit oder ohne Hilfe von Ausgleichswellen die freien Kräfte und freien Kippmomente des zusammengekuppelten gesamten Multi-Split-Motors im optimal möglichen Grade ausgleichen.

Der Split-Motor und Multi-Split-Motor hat den Vorteil, daß er bei einer kleinen und bei einer großen Motor-Gesamtleistung eine selektive Anpassung des Antriebes an die variierenden Fahrzustände gestattet, womit optimale Abgas- und Verbrauchsverhältnisse erzielt werden können.

Dabei wird die ausgestoßene Menge der Abgas-Emissionen im Teillast-Bereich ohne und mit Katalysator weiter reduziert, wobei der Split-Motor und Multi-Split-Motor auch dann noch zuverlässig arbeitet, wenn der Katalysator wegen zu kleiner Temperatur, Vergiftung oder Überhitzung nicht oder nicht mehr funktioniert.

Zusätzlich wird Kraftstoff eingespart, und für die jeweils ganzen Teil-Brennkraftmaschinen innerhalb eines Multi- Split-Motors als auch Split-Motors werden gleiche und unterschiedliche Bauformen beansprucht, wobei die unterschiedlichen Bauformen gekennzeichnet sind durch:

  • - 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 Zündanlagen 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.,


wodurch die manigfaltigsten Kombinationen für Optimierungszwecke möglich sind.

Die weiteren Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung betreffen:

  • - die Tertiär-Brennkraftmaschine;
  • - die selbst-synchronisierende Kupplung;
  • - weitere Split-Motor Formen.

Tertiär-Brennkraftmaschine

Zu den bisherigen Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschinen wird noch eine Tertiär-Brennkraftmaschine hinzugefügt, die in ihrem Aufbau im wesentlichen der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 entspricht, und nur für höhere bzw. sehr hohe Leistungs-Anforderungen, z. B. für schnelle P.K.W.-Fahrten auf der Autobahn oder für L.K.W.-Steigungs-Fahrten, automatisch gestartet und automatisch an die Sekundär-Brennkraftmaschine angekuppelt wird, dagegen beim verminderten Leistungsbedarf wieder automatisch abgekuppelt und automatisch gestoppt wird. Die Tertiär-Brennkraftmaschine ist im Motor-Block vor der Sekundär-Brennkraftmaschine angeordnet, und bei ihrer Hinzuschaltung wird das hintere Ende der Teil-Kurbelwelle der Tertiär-Brennkraftmaschine mit dem vorderen Ende der Teil-Kurbelwelle der Sekundär-Brennkraftmaschine durch eine selbst-synchronisierende Kupplung periodisch verbunden, die in ihrem Aufbau im wesentlichen der selbst-synchronisierenden Kupplung zwischen der Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschine entspricht. Die selbst-synchronisierende Kupplung dient dazu:

  • - 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.

Selbst-Synchronisierende Kupplung

(Im Hauptpatent als "halbautomatische Kupplung" bezeichnet).

Alternativ zu der MECHANISCHEN Ausführung der selbstsynchronisierenden Kupplung zwischen den Teil-Kurbelwellen der Primär-, Sekundär- und Tertiär-Brennkraftmaschine, wird eine HYDRAULISCH-MECHANISCHE Ausführung der selbst-synchronisierenden Kupplung bereitgestellt, bei der zwischen den Teil-Kurbelwellen und an Stelle des bisherigen Reib-Kupplungsteiles ein viskohydraulischer Kupplungsteil zur Anwendung kommt, der für den Einkupplungs-Vorgang mit Motor-Öl gefüllt, und für den Auskupplungs- Vorgang vom Öl wieder geleert wird.

Die hydraulisch-mechanische Ausführung der selbst-synchronisierenden Kupplung arbeitet auch nach dem in der Hauptanmeldung spezifizierten Prinzip der Zweirichtungs-Funktion, wobei der viskohydraulische Kupplungsteil:

  • - mit Hilfe einer relativen Schlupf-Drehrichtung der beiden 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.


Der viskohydraulische Kupplungsteil übernimmt aber auch noch eine dritte Funktion, der Dämpfung von Torsions-Schwingungen zwischen den Teil-Kurbelwellen, was mit Hilfe beider hin und her schwingender relativer Schlupf-Drehrichtungen der beiden Kupplungs-Hälften bewerkstelligt wird. Das begünstigt die ständige und drehfeste Verbindung der beiden viskohydraulischen Kupplungs-Hälften mit jeweils einer und der anderen Teil-Kurbelwelle; und die Tangential-Federn 178 der Sperr-Klinken 138 ermöglichen Torsions-Ausschläge zwischen den zusammengekuppelten Teil-Kurbelwellen, die direkt die Dämpfungs-Ausschläge des viskohydraulischen Kupplungsteiles darstellen.

Weitere Split-Motor Formen.

Eine zusätzliche Split-Motor Variante für einen 3 + 3 = 6-Zylinder Split-Motor wird hinzugefügt; und die 1 + 2 = 3-Zylinder Split-Motor Variante des Hauptpatents wird ergänzt.

Die Erfindung wird anhand der beigelegten Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen 2 + 2 + 2 = 6-Zylinder Multi-Split-Motor mit teilweise aufgeschnittener Seitenwand und mit der Betätigung und Steuerung des Multi-Split-Motors im Kraftfahrzeug;

Fig. 2 zeigt das Kühlsystem des Multi-Split-Motors gemäß Fig. 1;

Fig. 3 zeigt den Längsschnitt durch die selbst-synchronisierende Kupplung in hydraulisch-mechanischer Ausführung;

Fig. 4 zeigt den Querschnitt gemäß Schnittlinie A-A der Fig. 3;

Fig. 5 zeigt den Querschnitt gemäß Schnittlinie B-B der Fig. 3;

Fig. 6 zeigt den Querschnitt gemäß Schnittlinie C-C der Fig. 3;

Fig. 7 zeigt den Querschnitt gemäß Schnittlinie D-D der Fig. 3;

Fig. 8 zeigt in perspektivischer Darstellung die Split-Kurbelwelle und Split-Ausgleichswelle eines 3 + 3 = 6-Zylinder Split-Motors;

Fig. 9U zeigt einen 2 + 3 = 5-Zylinder Split-Motor;

Fig. 9W zeigt einen 3 + 3 = 6-Zylinder Split-Motor, der der Fig. 8 entspricht.

In den Figuren bezeichnen gleiche Zahlen gleiche Teile. Es bedeuten:

(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 Fahrgeschwindigkeit 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-Brennkraftmaschine 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-synchronisierenden Kupplung 50, bei Getriebe-Gangwechsel;

37. Schalterposition für Auto-Schlangenfahrten, mit nur laufender 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-Kurbelwelle 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 benachbarten 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 benachbarten 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 versetzt 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 versetzt 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-Halbringe 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 (starttenden) 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 laufender Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschine;

327. Drucköl-Schalter Position für Schnellfahrt auf der Autobahn, mit laufender und hinzugeschalteter Tertiär-Brennkraftmaschine 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-synchronisierenden Kupplung 350, bei Getriebe-Gangwechsel auf der Autobahn;

336. Schalter am Armaturenbrett zum dauerhaften Ausschalten der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 und der Tertiär-Brennkraftmaschine 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.

Detailierte Zeichnungs-Beschreibung und Funktion des Split-Motors

Der Split-Motor wird anhand eines 2 + 2 + 2 = 6-Zylinder Reihenmotor-Ausführungs-Beispieles, Fig. 1, näher erläutert. Bei dieser Ausführung umfaßt jede Teil-Brennkraftmaschine zwei Zylinder, und die Tertiär-Brennkraftmaschine 300 ist, wie bei allen Split-Motoren, als Booster-Maschine konzipiert, die ihre besondere Leistung bei P.K.W.-Verwendung z. B. bei hohen Drehzahlen, und bei L.K.W.-Verwendung z. B. bei hohen Drehmomenten entwickelt.

Für die Sekundär-Brennkraftmaschine 2 ist zunächst keine Motor-Querwelle vorgesehen. - Die Sekundär-Brennkraftmaschine kann aber eine zweite Motor-Querwelle erhalten, die in ihrer Ausführung dann im wesentlichen der ersten Motor-Querwelle 23 der primär-Brennkraftmaschine entspricht, und bevorzugt zum Antrieb der direkten Hilfsgeräte der Sekundär-Brennkraftmaschine 2, wie Zündverteiler, Wasserpumpe usw. dient.

Das Kühl-System des Split-Motors, Fig. 2, sieht für die Tertiär-Brennkraftmaschine 300 eine Ausführung vor, die in Funktion und den Kühl-System-Elementen im wesentlichen der Funktion und den analogen Elementen der Sekundär-Brennkraftmaschine entspricht. Es umfaßt einen separaten Kühlwasser-Mantel 390, ein Zweiventil-Thermostat 383, angeordnet in der unteren Zulaufleitung der Tertiär-Brennkraftmaschine, wobei das thermisch reagierende Element am Thermostat in das Innere des Kühlwasser-Mantels 390 hineinragt, eine eigene Wasser-Pumpe 322 und ein eigenes Rückfluß-Verhinderungs-Ventil 384.

Das Kühl-System der Tertiär-Brennkraftmaschine ist, wie auch das Kühl-System der Sekundär-und der Primär-Brennkraftmaschine, mit dem gemeinsamen Fahrzeug-Kühler 85 parallel geschaltet und so in das Gesamt-Kühl-System des Split-Motors eingefügt, daß nach dem Starten der Primär-Brennkraftmaschine 1, sich diese Teil-Brennkraftmaschine mit Hilfe ihres Thermostates 80 und Bypass-Leitung 81 schnell anwärmt. Danach die Primär-Brennkraftmaschine, neben der Fahrzeug- Innenheizung 82, vorrangig die nichtarbeitende Sekundär-Brennkraftmaschine 2 anwärmt und sie im betriebswarmen Zustand hält (Wasserfluß- Richtung "a"). Danach die Primär-Brennkraftmaschine vorrangig 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 der Tertiär-Brennkraftmaschine unterstützend mitwirkt (Wasserfluß-Richtung "b"). Und erst danach der Kühlwasser-Strom (Wasserfluß-Richtung "c") in den Fahrzeug-Kühler 85 geleitet wird. Auf diese Weise wird jede folgende Teil-Brennkraftmaschine erst dann gestartet, wenn sie bereits angewärmt ist. - Nichtsdestoweniger, hat jede Teil-Brennkraftmaschine ihre eigene Schnellanwärm-Bypass- Leitung: bei der Sekundär- bzw. Tertiär-Brennkraftmaschine jeweils gebildet durch das geöffnete Rückfluß-Verhinderungs-Ventil 84 bzw. 384, die Wasser-Pumpe 22 bzw. 322 und den Zweiventil-Thermostat 83 bzw. 383, so daß jederzeit der s.g. "Kavalierstart" mit schneller Eigenanwärmung der Teil-Brennkraftmaschinen möglich ist.

Schließlich hat das "dargestellte Kühl-System des gesamten Split-Motors noch den Vorteil, daß bei Zwischenaufenthalten und Auto-Schlangenfahrten ein überdimensionierter Kühler zur Verfügung steht. Die dann nur arbeitende Primär-Brennkraftmaschine nutzt den Kühler des gesamten Motors, was eine Überhitzung auch im heißesten Sommer ausschließt.

Die Teil-Kurbelwelle 304 der Tertiär-Brennkraftmaschine 300 umfaßt (bei dem näher erläuterten Ausführungs-Beispiel nach Fig. 1) eine Kurbel-Gruppe, die aus zwei zueinander um 90° versetzten Kurbeln besteht, und in ihrer Ausführung der Teil-Kurbelwelle 4 der Sekundär-Brennkraftmaschine 2, und auch den Teil- Kurbelwellen 3 und 4 des 4-Zylinder Split-Motors (nach Hauptpatent, Fig. 25) entspricht. Die Teil-Kurbelwelle 304 hat zwischen den Kurbeln zwei Gegenmassen von der summarischen Größe 0,7071 mh·r·ω²; die in der winkelhalbierenden Ebene zwischen den beiden Kurbel-Ebenen, aber auf der entgegengesetzten Seite der Kurbelwellen-Drehachse liegen.

Die Tertiär-Brennkraftmaschine (des Ausführungs-Beispieles) erhält ferner eine zur Teil-Kurbelwelle gegenläufige Teil-Ausgleichswelle erster Ordnung, die in ihrer Ausführung der Teil- Ausgleichswelle der Sekundär-Brennkraftmaschine 2, und auch den Teil-Ausgleichswellen 93 und 94 des 4-Zylinder Split-Motors (nach Hauptpatent, Fig. 25) entspricht. Die Teil-Ausgleichswelle hat in ihrem Mittelbereich eine Gegenmasse von der Größe 0,7071 mh·r·ω²; 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, und auch die beiden Teil-Brennkraftmaschinen-Kolben, beiderseitig und je 45° von den oberen Totpunkt-Lagen der Teil-Brennkraftmaschine entfernt sind. Außerdem erhalten die Teil-Kurbelwelle 304 und die Teil-Ausgleichswelle an ihren Enden je zwei zusätzliche Gegenmassen, die an jeder dieser Teil-Wellen 180° zueinander versetzt sind, zu den oben genannten Gegenmassen zwischen den Kurbeln und zu der Gegenmasse der Teil-Ausgleichswelle jeweils um 90° versetzt sind, zu den benachbarten Kurbeln der Teil-Kurbelwelle 304 jeweils 135° versetzt sind, und in ihrer Ausführung den zusätzlichen Gegenmassen der Teil-Kurbelwelle 4, und der Teil-Ausgleichswelle der Sekundär- Brennkraftmaschine, als auch den zusätzlichen Gegenmassen 111; 112 und 113 des 4-Zylinder Split-Motors des Hauptpatents Fig. 25) entsprechen. Die zusätzlichen Gegenmassen erzeugen an der Teil-Kurbelwelle und an der Teil-Ausgleichswelle jeweils ein Gegen-Kippmoment erster Ordnung von der Größe 0,3535 mh·r·ω²·a.

Schließlich ist die Kurbel-Gruppe der Teil-Kurbelwelle 304 der Tertiär-Brennkraftmaschine 300 zu den Kurbel-Gruppen der Teil-Kurbelwellen 3 und 4 der Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschine 1 und 2 jeweils um 120° versetzt, was einen zusammengekuppelten Kurbel-Stern und eine zusammengekuppelte Gegenmassen- Anordnung des gesamten 2 + 2 + 2 = 6-Zylinder Split-Motors ergibt, die im wesentlichen dem Kurbel-Stern und der Gegenmassen- Anordnung der (Fig. 26) des Hauptpatents entspricht.

Die selbst-synchronisierende Kupplung 350 zwischen der Teil-Kurbelwelle 4 der Sekundär-Brennkraftmaschine und der Teil- Kurbelwelle 304 der Tertiär-Brennkraftmaschine wird im wesentlichen auf gleiche Weise betätigt, wie die selbst-synchronisierende Kupplung 50 zwischen den Teil-Kurbelwellen 3 und 4 der Primär- und der Sekundär-Brennkraftmaschine, Fig. 1. Hierfür wird 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-synchronisierende Kupplung 350 geleitet. Die Drucköl-Speisung des zweiten Drucköl- Schalters erfolgt von der Schmieröl-Versorgung 18 der bereits arbeitenden Sekundär-Brennkraftmaschine 2, und das Ein- und Ausschalt-Signal für, den zweiten Drucköl-Schalter wird von einem zweiten Schleppkontakt-Geber 334 am Fahrpedal 28 geliefert.

Die Schmieröl-Versorgung 318 der Tertiär-Brennkraftmaschine 300 erfolgt entweder von der Schmieröl-Versorgung 18 der Sekundär- Brennkraftmaschine 2 über die Verbindungsleitung 388, Fig. 1, - oder die Tertiär-Brennkraftmaschine 300 erhält eine eigene Schmier- Öl-Versorgung mit eigener Ölpumpe und Ölfilter, die in ihrer Ausführung der Schmieröl-Versorgung der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 entspricht.

Das Split-Motor Prinzip begründet, analog zum Hauptpatent eine ganze Motoren-Familie, die aus Reihen-Motoren, V-Motoren und anderen Motoren-Bauarten besteht.

Davon ist die kleinste Split-Motor Ausführung ein 1 + 1 + 1 = 3-Zylinder Motor, z. B. in Reihen-Ausführung, mit je einem Zylinder in jeder Teil-Brennkraftmaschine. Ein rationeller größerer Split-Motor ist ein 2 + 2 + 2 = 6-Zylinder Reihen- Motor gemäß Fig. 1, dessen Aufbau in der Beschreibung eingehend erläutert ist. Dieser Motor in V-Form ausgeführt, ergibt einen 2V + 2V + 2V = 6V-Zylinder Split-Motor, bei dem jede Teil- Brennkraftmaschine zwei in V-Form angeordnete Zylinder umfaßt. Die zwei angeführten 6-Zylinder Motoren miteinander kombiniert, ergeben einen attraktiven 4V+4V+4V=12V-Zylinder Split-Motor, bei dem jede Teil-Brennkraftmaschine vier in V-Form angeordnete Zylinder, mit je zwei Zylindern in jeder Zylinder-Bank, umfaßt. Ein noch größerer Split-Motor, z. B. für Lokomotiven, Schiffe usw. dürfte ein 6V+6V+6V=18V-Zylinder Motor sein; wobei für weitere Vergrößerungen die Zahl der Zylinder beliebig und nach oben unbegrenzt ist.

Die HYDRAULISCH-MECHANISCHE Ausführung der selbst-synchronisierenden Kupplung 50 bzw. 350 besteht außer aus dem oben angeführten viskosehydraulischen Kupplungsteil, (wie bei der MECHANISCHEN Ausführung) auch noch aus einer Sperrklinken-Kupplung, 132; 133; 138 bis 141, wobei der viskohydraulische Kupplungsteil und die Sperrklinken-Kupplung parallel geschaltet sind.

Der oben beschriebene Synchronisierungs-Vorgang dauert so lange an, bis die Sperrklinken 138 in die Zahnlücken des Sperrrades, 132/133, einrasten und die Rückübertragung des Arbeits- Drehmomentes von der gestarteten Teil-Brennkraftmaschine, d.i. die Sekundär-Brennkraftmaschine 2 oder die Tertiär-Brennkraftmaschine 300, auf die startende Teil-Brennkraftmaschine, d.i. die Primär-Brennkraftmaschine 1 oder die Sekundär-Brennkraftmaschine 2, übernehmen; was den Zusammenkupplungs-Vorgang der synchronisierten Teil-Kurbelwellen, 3 und 4, bzw. 4 und 304, darstellt.

In diesem Zusammenhang gilt die Bezeichnung "Zweirichtungs- Funktion" der Kupplung in doppelter Hinsicht, weil damit sowohl die beiden relativen Drehrichtungen der Kupplungs-Hälften, als auch der Drehmomenten-Übergang - hin und her - zwischen den Kupplungs-Hälften gekennzeichnet sind. Hierbei wird zuerst das kleinere Start-Drehmoment von der startenden auf die gestartete Teil-Brennkraftmaschine (von z. B. 1 auf 2) übertragen; - während nach dem Anspringen der gestarteten Teil-Brennkraftmaschine (2), ihr größeres Arbeits-Drehmoment wieder, und insbesondere mit Hilfe der Sperrklinken, auf die startende Teil-Brennkraftmaschine (wieder von 2 auf 1) rück-übertragen wird; um durch die startende Teil-Brennkraftmaschine (1) an das Getriebe und an den Antrieb des Fahrzeuges zu gelangen.

Nach dem Zusammenkupplungs-Vorgang besteht zwischen den Teil- Kurbelwellen eine torsions-elastische und torsions-gedämpfte Verbindung.

Der viskohydraulische Kupplungsteil besteht aus einer inneren Kupplungs-Hälfte und einer äußeren Kupplungs-Hälfte, Fig. 3 und Fig. 5.

Die innere Kupplungs-Hälfte umfaßt eine Gruppe kreisrunder Visko-Scheiben 165, dazwischen angeordnete Distanzringe 168, mit radialen Entlüftungs-Schlitzen 169, und eine Nabe 166, mit z. B. zwei äußeren axialen Entlüftungs- und Belüftungs-Nuten 167, in die die Endhaken der geschlitzten Distanzringe abwechselnd, d. h. in jede Nut nur die Haken jedes zweiten Äinges und die Haken der dazwischenliegenden Ringe in die entgegengesetzte Nut, einhaken, Fig. 5. Dadurch entstehen Entlüftungs-und Belüftungs-Kanäle für die Zwischenräume zwischen den Visko-Scheiben, mit jeweiliger Entlüftung der Zwischenräume radial nach innen und axial durch die Nuten, und Belüftung der Zwischenräume axial durch die Nuten und radial nach außen. Und wobei die Bestandteile der inneren Kupplungs-Hälfte z. B. hart verlötet sind.

Die äußere Kupplungs-Hälfte besteht aus zwei Gruppen von Halbscheiben 160 mit Haltesegmenten 161, Fig. 3 und Fig. 5, die gruppenweise z. B. hart verlötet sind.

Die Halbscheiben-Gruppen stützen sich mit ihren Endspitzen an Stützleisten 162 des Gehäuses 150 des viskohydraulischen Kupplungsteiles tangential ab, wobei die Stützleisten, das Arbeits- Drehmoment auf die Halbscheiben-Gruppen übertragen. Gleichzeitig sind die Halbscheiben-Gruppen im Gehäuse 150 axial verschiebbar, und werden durch axial vorstehende Abweiser 163 an den Halbscheiben-Gruppen, Fig. 3, relativ zur Viskoscheiben-Gruppe der inneren Kupplungs-Hälfte axial geführt. Die Abweiser verhindern das "Kleben" der Halbscheiben-Gruppen an der inneren Viskoscheiben- Gruppe nach Entleerung des Kupplungs-Gehäuses 150 von Öl, was eine gänzliche Entkupplung ermöglicht. Das Gehäuse 150 des viskohydraulischen Kupplungsteils ist am (scheibenförmigen) Zylinderkörper 135 mit Hilfe von Schrauben 157 ringsherum befestigt.

Die Nabe 166 der inneren Viskoscheiben-Gruppe ist mit einem Teil 172 der Rotations-Gleitführung für das Sperrad, z. B. durch Einpressen, drehfest verbunden, Fig. 3. Das Sperrad kann wie üblich einteilig sein oder aus zwei Sperrad-Halbringen 132 und 133 bestehen, wobei jeder Sperrad-Halbring je eine Sperrklinken- Zahnlücke aufweist, Fig. 6. Jeder Sperrad-Halbring ist durch zwei vorgespannte Tangential-Federn 178 gegenüber der zweiteiligen Rotations-Gleitführung 172/173 tangential abgefedert Fig. 3 und Fig. 6. Das zweiteilige Sperrad ergibt statisch bestimmte Kontakt-Kräfte mit beiden Sperrklinken, wodurch die Sperrklinken weitgehend gleiche Drehmomente übertragen. Die Vorspannung der Tangential-Federn 178 dient zur teilweisen Aufnahme der Zentrifugalkräfte der Sperrad-Halbringe. Die Sperrad-Halbringe haben an ihren Enden gegenseitige Überlappungs-Fugen 134, damit die rübergleitenden Sperrklinken dort nicht einhaken. Die Sperrad-Zahnlücken sind um 180° zueinander versetzt, und analog zum Hauptpatent, wechselseitig mit seitlichen Vollstegen 152/153 versehen, wodurch die Zahnlücken axial versetzte Laufspuren erhalten.

Die zwei Sperrklinken 138 der Sperrklinken-Kupplung sind auch um 180° zueinander versetzt, haben einen den Zahnlücken entsprechenden axialen Laufspuren-Versatz und sind auf Drehzapfen 140gelagert, die am Gehäuse 150 des viskohydraulischen Kupplungsteils befestigt sind. Dadurch können die Sperrklinken nur nach jeder vollen Relativumdrehung des Sperrades, wie bei der Hauptanmeldung, in die Zahnlücken, und nur in ihre eigenen Zahnlücken, einrasten; und sind zusätzlich einzeln torsions-elastisch abgefedert, Fig. 6.

Die Sperrklinken sind in Einrast-Richtung, d.i. in Richtung auf die Drehachse der Kupplung, federbelastet 141, haben Gegengewichte 139 und an den Gegengewichten angebrachte Ausleger für elastische Anschläge 143, Fig. 6. Für die Sperrklinken sind Abhebe-Hebel 142 vorgesehen, die bei getrennter selbst-synchronisierender Kupplung die Sperrklinken vom Sperrad abheben, um ein Auf- und Abspringen der Sperrklinken zu verhindern. Die Abhebe- Hebel sind mit Hilfe von Flachwellen 147 mit zweiarmigen Wippen 146 (die am Zylinderkörper 135 angeordnet sind) verbunden, die an jeweils einem Arm und in Abheberichtung der Sperrklinken federbelastet 149 sind, Fig. 4. Die Federn werden bei Aktivierung der selbst-synchronisierenden Kupplung durch öldruckbeaufschlagte Betätigungskolben 148, die an jeweils dem zweiten Wippenarm angreifen, gespannt, bei welcher Bewegung die Sperrklinken 138 auf das Sperrad abgesenkt werden, Fig. 4 und Fig. 6. Dabei ergeben die Flachwellen 147 eine vorteilhafte mechanische Verbindung zwischen den Wippen 146 und den Abhebe-Hebeln 142, die ohne Vergrößerung des Außendurchmessers der selbst-synchronisierenden Kupplung untergebracht werden können.

Der scheibenförmige Zylinderkörper 135 ist mittels Schrauben an der gestarteten Teil-Kurbelwelle, d.i. 4 oder 304, befestigt, Fig. 3. Am Zylinderkörper sind die Wippen 146 gelagert 151, und im Zylinderkörper sind in radialen Bohrungen und Zylinder- Bohrungen die Rückstellfedern 149 und die Betätigungskolben 148 der Wippen angeordnet.

Im Zylinderkörper 135 sind außerdem mehrere Umsteuer-Kolben 136 mit Rückstellfedern 137 in radialen Zylinder-Bohrungen untergebracht, die bei Aktivierung der selbst-synchronisierenden Kupplung durch den vom Drucköl-Schalter 25 ankommenden Drucköl-Strom radial nach außen bewegt werden, Fig. 3 und Fig. 4. Dadurch werden die Öl-Ablaufbohrungen 182 im viskohydraulischen Kupplungsteil geschlossen, die Öl-Zulaufbohrungen 181 freigegeben und der viskohydraulische Kupplungsteil mit Motor-Öl gefüllt, wobei eine Entlüftung des Kupplungs-Gehäuses 150 durch den 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 der Druck im Schmieröl-Versorgungs- System 17 bzw. 18 aufrechterhalten, und die Schnelligkeit des Start-Durchdrehens der gestarteten Sekundär- bzw. Tertiär-Brennkraftmaschine, 2 bzw. 300, gesteuert werden. Gleichzeitig betätigt der Drucköl-Strom die Kolben 148, Fig. 4, wodurch die Sperrklinken 138 auf das Sperrad 132/133 abgesenkt werden, Fig. 6.

Nach erfolgter Zusammenkupplung der beiden Teil-Kurbelwellen 3 und 4, bzw. 4 und 304, wirkt der mit Öl gefüllte viskohydraulische Kupplungsteil als Drehschwingungs-Dämpfer weiter. Dabei strömt Motor-Öl weiter durch die Öl-Zuführungsbohrungen 181 zu, und durch den Entlüftungs-Ringspalt 170 ab, was einen laufenden Öl-Austausch im viskohydraulischen Kupplungsteil ergibt und eine übermäßige Erwärmung des Öls verhindert.

Die miteinander verbundene Nabe 166 und Rotations-Gleitführung 172/173 sind mit Hilfe von Kugellagern 130 und 131 auf dem hinteren Ende der gestarteten Teil-Kurbelwelle, 4 bzw. 304, gelagert, Fig. 3. Das gewährleistet einen konzentrischen und axial geführten Lauf der inneren Kupplungs-Hälfte 165; 166 relativ zum Gehäuse 150. Dabei erhält das Kugellager 130 auf der zum Zylinderkörper 135 zugewandten Seite einen Abdeckring 180, damit Motor-Öl nicht in großen Mengen durch die Kugellager strömt. Außerdem erhält der Raum zwischen den Kugellagern 130 und 131 eine radiale Öl-Entleerungs-Bohrung.

Die Trennung der selbst-synchronisierenden Kupplung 50 bzw. 350 wird durch Unterbrechung des Drucköl-Stromes vom Drucköl-Schalter 25 und Druck-Entlastung in der Öl-Zulaufleitung 76 bzw. 376, mittels Verbindung der Leitung mit der Motor-Ölwanne, bewirkt. Danach bewegen die Rückstellfedern 137 die Umsteuer- Kolben 136 radial nach innen, was die Öl-Ablauf-Bohrungen 182 der Kupplung öffnet. Der viskohydraulische Kupplungsteil wird durch Zentrifugalkräfte von Öl geleert, mit Belüftung des Kupplungsraumes durch den Ringspalt 170. Gleichzeitig werden die Sperrklinken 138 vom Sperrad abgehoben, Fig. 1; Fig. 3; Fig. 4 und Fig. 6.

Eine Kreuz-Gleit-Kupplung verbindet die selbst-synchronisierende Kupplung 50 bzw. 350 mit der Teil-Kurbelwelle 3 bzw. 4 der jeweils startenden Teil-Brennkraftmaschine, Fig. 3 und Fig. 7.

Die Kreuz-Gleit-Kupplung liegt in einer Ebene, und besteht aus einem (z. B. Stahl-) Gleit-Kreuz 176, vier Mitnehmerklauen 174 an der Rotations-Gleitführung 173 und vier Mitnehmerklauen 175 an der Teil-Kurbelwelle der jeweils startenden Primär-Brennkraftmaschine 1 bzw. Sekundär-Brennkraftmaschine 2. Die Mitnehmerklauen 174 umfassen zwei gegenüberliegende Arme des Gleit-Kreuzes 176, und die Mitnehmerklauen 175 die zwei anderen gegenüberliegenden Arme des Gleit-Kreuzes, so daß die Kreuz-Gleit-Kupplung radiale und winkelige Achs-Verlagerungen zwischen den Teil-Kurbelwellen, infolge elastischer Durchbiegungen und Bautoleranzen, ausgleichen kann.

Die Kreuz-Gleit-Kupplung hat außerdem eine Nase an einer Mitnehmerklaue, z. B. an 175, Fig. 7, sowie eine entsprechende Freiecke an der daneben liegenden Mitnehmerklaue 174, damit der Zusammenbau zweier Teil-Brennkraftmaschinen immer nur mit einer relativen Verdrehlage ihrer Teil-Kurbelwellen erfolgen kann. Und das Gleit-Kreuz 176 wird mittels einer Halteschraube 177 radial und axial begrenzt beweglich gehalten, damit es beim Zusammenbau von zwei Teil-Brennkraftmaschinen nicht abfällt.

WEITERE SPLIT-MOTOR-FORMEN

Zu den im Hauptpatent offengelegten Split-Motor- Ausführungsformen wird ein 3 + 3 = 6-Zylinder Split-Motor hinzugefügt, der aus einem herkömmlichen 6-Zylinder Reihenmotor durch Teilung entsteht. Dabei wird die ursprüngliche Kurbel-Reihenfolge I + VI - 120° - II + V - 120° - III + IV - 120° - . . . beibehalten, und die Kurbelwelle in der Mitte geteilt, was die beiden Teil- Kurbelwellen 3 und 4 ergibt, Fig. 8 und Fig. 9W. Zwischen den so entstandenen zwei Teil-Kurbelwellen ist die selbst-synchronisierende Kupplung 50 angeordnet, die die Teil-Kurbelwellen gemäß der Erfindung periodisch verbindet oder trennt. Der Split-Motor erhält außerdem eine zu den Teil-Kurbelwellen gegenläufige Split- Ausgleichswelle erster Ordnung, 93; 94, die, wie bei den anderen Split-Motoren, den einzelnen Teil-Brennkraftmaschinen zugeordnet sind. Zum Ausgleich von Kippmomenten erster Ordnung aus hin und her gehenden Triebwerks-Massen der Teil-Brennkraftmaschinen, sind Gegenmassen 120; 121; 124 und 125 an den vorderen und hinteren Enden der Teil-Kurbelwelle 3 und der Teil-Ausgleichswelle 93 der Primär-Brennkraftmaschine 1, sowie Gegenmassen 122; 123; 126 und 127 an den vorderen und hinteren Enden der Teil-Kurbelwelle 4 und der Teil-Ausgleichswelle 94 der Sekundär-Brennkraftmaschine 2 angeordnet, Fig. 8. Die Gegenmassen wirken paarweise zusammen, und sie sind an jeder Teil-Kurbelwelle und Teil-Ausgleichswelle jeweils 180° zueinander versetzt, und insbesondere so ausgerichtet, daß wenn die Gegenmassen an den vorderen Enden der Teil-Kurbelwellen und Teil-Ausgleichswellen, das ist 121 und 125, bzw. 123 und 127, jeweils parallel nach unten weisen, die Gegenmassen an den hinteren Enden derselben Teil-Kurbelwellen und derselben Teil-Ausgleichswellen, das ist 120 und 124, bzw. 122 und 126, jeweils parallel nach oben weisen. Außerdem sind die Gegenmassen zu den benachbarten Kurbeln der Teil-Kurbelwellen 3 und 4 jeweils 150° versetzt, Fig. 8. Die angeführten Gegenmassen erzeugen an jeder Teil-Kurbelwelle und an jeder Teil-Ausgleichswelle Gegen- Kippmomente erster Ordnung von 0,866 mh·r·ω²·a; was bei jeder Teil-Brennkraftmaschine Gegen-Kippmomente erster Ordnung von 1,732 mh·r·ω²·a; ergibt.

Dabei verhält sich der zusammengekuppelte und synchronisierte 3 + 3 = 6-Zylinder Gesamt-Split-Motor, Fig. 8, schwingungsmäßig wie ein herkömmlicher 6-Zylinder Reihenmotor; - er ist aber dadurch gekennzeichnet, daß auch bei dessen alleinlaufender Primär-Brennkraftmaschine 1 die freien Kräfte und freien Kippmomente erster und zweiter Ordnung aus hin und her gehenden Triebwerks-Massen ausgeglichen sind.

Die bevorzugte Zündfolge und die Zündabstände des Gesamt- Motors sind auch die Zündfolge und die Zündabstände des herkömmlichen 6-Zylinder Reihenmotors: I - 120° - V - 120° - III - 120° - VI - 120° - II - 120° - IV - 120° - . . . , 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 Zündabstände des Gesamt-Motors verändern, und I + VI - 240° - III + IV - 240° - II + V - 240° - . . . betragen, was den zweiten Zusammenkupplungs-Zustand des Split-Motors darstellt; - bei dem die freien Kräfte und freien Kippmomente erster und zweiter Ordnung aus hin und her gehenden Triebwerks-Massen EBENFALLS ausgeglichen sind.

Auf analoge Weise wird aus den offenbarten Teil-Kurbelwellen mit zwei Kurbeln und drei Kurbeln, und den jeweils mitwirkenden Teil-Ausgleichswellen, auch ein 2 + 3 = 5-Zylinder Split-Motor nach Fig. 9U bereitgestellt.

Schließlich wird der 1 + 2 = 3-Zylinder Split-Motor nach Fig. 17E des Hauptpatents durch eine datailiert festgelegte Kurbel- und Ausgleichswelle ergänzt.

Die Primär-Brennkraftmaschine erhält eine Teil-Kurbelwelle mit nur einer Kurbel, und die Sekundär-Brennkraftmaschine eine Teil- Kurbelwelle mit zwei um 120° versetzten Kurbeln; wobei nach Synchronisierung und Zusammenkupplung der beiden Teil-Kurbelwellen, ihre drei Kurbeln jeweils 120° zueinander versetzt sind. Zwischen beiden Teil-Kurbelwellen ist gemäß der Erfindung die selbst-synchronisierende Kupplung 50 angeordnet, die die beiden Teil-Kurbelwellen periodisch verbindet oder trennt. Der 1 + 2 = 3-Zylinder Split-Motor erhält außerdem eine Split-Ausgleichswelle erster Ordnung, von der eine Teil-Ausgleichswelle die Primär-Brennkraftmaschine umfaßt und antreibt, und die zweite Teil-Ausgleichswelle die Sekundär-Brennkraftmaschine umfaßt und antreibt.

Zum Ausgleich der Kippmomente erster Ordnung aus hin und her gehenden Massen des Gesamtmotors sind jeweils zwei Gegenmassen an den äußeren Enden der zusammengekuppelten Kurbelwelle und an den äußeren Enden der Split-Ausgleichswelle angeordnet, die bei synchronisierten Teil-Kurbelwellen 180° zueinander versetzt sind, und bei den (im Synchronisierungs-Zustand der Teil-Kurbelwellen ebenfalls synchron laufenden) Teil-Ausgleichswellen auch 180° zueinander versetzt sind. Die Gegenmassen sind insbesondere so ausgerichtet, daß wenn die Gegenmassen an den vorderen Enden der Kurbelwelle und der Split-Ausgleichswelle parallel nach unten weisen, die Gegenmassen an den hinteren Enden der Kurbelwelle und der Split-Ausgleichswelle parallel nach oben weisen; und die Gegenmassen außerdem zu den benachbarten Kurbeln der Teil-Kurbelwellen jeweils 150° versetzt sind.

Hierbei entspricht die Anordnung der Kurbeln und Gegenmassen des zusammengekuppelten Gesamt-Motors jeweils einem und auch dem anderen Halb-Motor nach Fig. 8.


Anspruch[de]
  1. 1. SPLIT-MOTOR gemäß den in Hauptpatent DE 35 22 988 C2 genannten Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, daß der Split-Motor der aus einer Primär- Brennkraftmaschine (1) und einer Sekundär-Brennkraftmaschine (2) besteht, noch eine zusätzliche Tertiär-Brennkraftmaschine (300) erhält, die im wesentlichen für höhere Leistungsanforderungen, z. B. für schnelle P.K.W.- Fahrten auf der Autobahn oder z. B. für L.K.W.-Steigungsfahrten, automatisch gestartet und automatisch an die Sekundär-Brennkraftmaschine angekuppelt wird, - dagegen beim verminderten Leistungsbedarf von der Sekundär-Brennkraftmaschine wieder automatisch abgekuppelt und automatisch gestoppt wird; wobei:
    1. (a) der Split-Motor zum Beispiel ein 2 + 2 + 2 = 6-Zylinder Reihen-Motor (Fig. 1) ist, bei dem jede Teil-Brennkraftmaschine jeweils zwei Zylinder umfaßt; - der Split-Motor aber auch die V-Motor- und jede andere Motor- Ausführung haben kann;
    2. (b) die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) vor der Sekundär- Brennkraftmaschine (2) angeordnet ist, so daß im Motorblock die drei Teil-Brennkraftmaschinen in Reihe hintereinander angeordnet 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);
    3. (c) die Tertiär-Brennkraftmaschine ihre eigene Teil-Kurbelwelle (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-Brennkraftmaschinen zusammengekuppelt wird;
    4. (d) die selbst-synchronisierende Kupplung (350) in ihrer Ausführung im wesentlichen der selbst-synchronisierenden Kupplung (50) zwischen der Primär- und der Sekundär-Brennkraftmaschine entspricht und dazu dient:
      1. - die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) durch die arbeitenden Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschinen (1 und 2) zu starten;
      2. - die relativen Kurbelstellungen der rotierenden Teil- Kurbelwelle (304) der Tertiär-Brennkraftmaschine und der Teil- Kurbelwellen (3 und 4) der Primär- und Sekundär-Brennkraftmaschinen 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 Ausgleichswellen, die freien Kräfte und die freien Kippmomente des gesamten Split-Motors im optimal möglichen Grade ausgleicht;
      3. - die synchronisierten Teil-Kurbelwellen (3; 4 und 304) torsions-elastisch und torsions-gedämpft zusammenzukuppeln;
    5. (e) die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) in ihrer Ausführung im wesentlichen der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) entspricht;
    6. (f) die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) als Booster-Maschine konzipiert ist, die ihre besondere Leistung bei P.K.W.-Verwendung z. B. bei hohen Drehzahlen, und bei L.K.W.-Verwendung z. B. bei hohen Drehmomenten entwickelt;
    7. (g) für die Sekundär-Brennkraftmaschine (2) des Split- Motors zunächst keine Motor-Querwelle vorgesehen ist;
      1. - die Sekundär-Brennkraftmaschine aber auch eine zweite Motor- Querwelle erhalten kann, die, wenn verwendet, in ihrer Ausführung im wesentlichen der ersten Motor-Querwelle (23) der Primär-Brennkraftmaschine (1) entspricht und bevorzugt zum Antrieb der Hilfsgeräte der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) dient;
    8. (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 Funktion 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 Element am Thermostat in das Innere des Kühlwasser-Mantels (390) hineinragt, eine eigene Wasser-Pumpe (322) und ein eigenes Rückfluß-Verhinderungs-Ventil (384) umfaßt; das Kühl-System der Tertiär-Brennkraftmaschine, wie auch der Sekundär-Brennkraftmaschine und Primär- Brennkraftmaschine, mit dem gemeinsamen Fahrzeug-Kühler (85) parallel geschaltet und so in das Gesamt-Kühl-System des Split- Motors eingefügt ist, daß nach dem Start der Primär-Brennkraftmaschine (1) sich diese Teil-Brennkraftmaschine mittels ihres Thermostates (80) und Bypass-Leitung (81) erst schnell anwärmt; danach die Primär-Brennkraftmaschine, neben der Fahrzeug-Innenheizung (82), vorrangig die nichtarbeitende Sekundär-Brennkraftmaschine (2) anwärmt und sie im betriebswarmen Zustand hält; danach vorrangig 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 außerdem die Tertiär-Brennkraftmaschine (300) eine eigene Schnellanwärm- Bypass-Leitung aufweist, die durch das geöffnete Rückfluß Verhinderungs-Ventil (384), die Wasser-Pumpe (322) und den Zweiventil- Thermostat (383) gebildet wird;
    9. (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-Kurbelwelle (304) gegenläufige Teil-Ausgleichswelle erster Ordnung erhält, die in ihrer Ausführung im wesentlichen der Teil-Ausgleichswelle 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-Brennkraftmaschine entfernt sind;

      die Teil-Kurbelwelle (304) und die Teil-Ausgleichswelle außerdem 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 Gegenmassen 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-Ausgleichswelle jeweils ein Gegen-Kippmoment erster Ordnung von der Größe 0,3535 mh·r·ω²·a; erzeugen, zu den oben genannten Gegenmassen zwischen den Kurbeln und zu den Gegenmassen der Teil- Ausgleichswelle jeweils um 90° versetzt sind, und zu den benachbarten Kurbeln der Teil-Kurbelwelle jeweils um 135° versetzt sind;
    10. (k) die Kurbel-Gruppe der Teil-Kurbelwelle (304) der Tertiär- Brennkraftmaschine (300) zu den Kurbel-Gruppen der Teil-Kurbelwellen (3 und 4) der Primär- und der Sekundär-Brennkraftmaschine (1 und 2) jeweils um 120° versetzt sind, was einen zusammengekuppelten Kurbel-Stern und eine Gegenmassen-Anordnung des gesamten 2+2+2 = 6-Zylinder Split-Motors ergibt;
    11. (l) die selbst-synchronisierende Kupplung (350) zwischen der Teil-Kurbelwelle (4) der Sekundär-Brennkraftmaschine und der Teil-Kurbelwelle (304) der Tertiär-Brennkraftmaschine, gemäß den oben angeführten Punkten (c) und (d), im wesentlichen auf gleiche Weise betätigt wird wie die selbst-synchronisierende 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-synchronnisierende 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;
    12. (m) die Schmieröl-Versorgung (318) der Tertiär-Brennkraftmaschine (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;
    13. (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-Zylinder 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 ergibt, deren Teil-Brennkraftmaschinen jeweils vier in V-Form angeordnete 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.
  2. 2. Split-Motor nach Anspruch 1 mit einer Kupplung (50), die selbst-synchronisierend und angeordnet ist zwischen der Teil- Kurbelwelle (3) der Primär-Brennkraftmaschine (1) und der Teil- Kurbelwelle (4) der Sekundär-Brennkraftmaschine (2), und die vorgesehen ist für:
    1. - das Starten der Sekundär-Brennkraftmaschine durch die arbeitende Primär-Brennkraftmaschine;
    2. - 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 gemeinsamen, Motors im optimal möglichen Grade ausgleicht;
    3. - das Zusammenkuppeln der synchronisierten Teil-Kurbelwellen (3 und 4); als auch
  3. mit einer Kupplung (350), die selbst-synchronisierend und angeordnet ist zwischen der Teil-Kurbelwelle (4) der Sekundär-Brennkraftmaschine (2) und der Teil-Kurbelwelle (304) der Tertiär-Brennkraftmaschine (300), und die vorgesehen ist für:
    1. - das Starten der Tertiär-Brennkraftmaschine durch die zusammengekuppelten und arbeitenden Primär- und Sekundär- Brennkraftmaschinen;
    2. - die automatische Synchronisierung der relativen Kurbelstellungen der drei rotierenden Teil-Kurbelwellen (3; 4 und 304), so daß die daraus resultierende Gesamt-Kurbelwelle, mit oder ohne Hilfe von Ausgleichswellen, die freien Kräfte und die freien Kippmomente des gesamten Split-Motors im optimal möglichen Grade ausgleicht;
    3. - das Zusammenkuppeln der synchronisierten Teil-Kurbelwellen (4 und 304),
  4. dadurch gekennzeichnet, daß

    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 andauert, bis die Sperrklinken (138) in die Zahnlücken des Sperrades (132/133) einrasten und die Rück-Übertragung des Arbeits-Drehmomentes 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 torsionselastische und torsions-gedämpfte Verbindung besteht; und wobei:
    1. (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-Kurbelwellen, 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;
    2. (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 dazwischenliegende Ring in die entgegengesetzte Nut, einhaken und die Visko-Scheiben-Gruppe mit den Distanzringen und der Nabe z. B. hart verlötet sind;
    3. (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 werden, wobei die Stütz-Leisten das Arbeits-Drehmoment der Teil-Brennkraftmaschinen auf die Halbscheiben-Gruppen übertragen; die Halbscheiben-Gruppen im Gehäuse (150) axial, verschiebbar sind und durch axial vorstehende Abweiser (163), z. B. an den äußeren Halbscheiben vorgesehen, relativ zur inneren Viskoscheiben- Gruppe axial geführt werden; und das Gehäuse (150) des viskohydraulischen Kupplungsteils am (scheibenförmigen) Zylinderkörper (135) mittels Schrauben (157) befestigt ist
    4. (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) gegenüber 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° zueinander versetzt sind, und die Zahnlücken wechselseitig mit seitlichen Vollstegen (152/153) versehen sind, wodurch die Zahnlücken axial versetzte Laufspuren erhalten;
    5. (e) die zwei Sperrklinken (138) der Sperrklinken-Kupplung auch um 180° zueinander versetzt sind, einen den Zahnlücken entsprechenden axialen Laufspuren-Versatz haben, und auf Drehzapfen (140) gelagert sind, die am Gehäuse (150) des viskohydraulischen Kupplungsteiles befestigt sind; wodurch die Sperrklinken nur nach jeder vollen Relativumdrehung des Sperrades in die Zahnlücken einrasten können und einzeln torsions-elastisch abgefedert sind
    6. (f) die Sperrklinken (138) Einrast-Richtung, d.i. in Richtung 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 Sperrklinken vom Sperrad abheben; Die Abhebe-Hebel mit Hilfe von Flachwellen (147) mit zweiarmigen Wippen (146), die am Zylinderkörper (135) placiert sind, verbunden sind, die an jeweils einem Arm und in Abheberichtung der Sperrklinken federbelastet (149) sind, die Federn bei Aktivierung der selbstsynchronisierenden Kupplung durch öldruckbeaufschlagte Betätigungs- Kolben (148), die an jeweils dem zweiten Wippenarm angreifen, gespannt werden, welche Bewegung die Sperrklinken (138) auf das Sperrad absenkt;
    7. (g) der scheibenförmige Zylinderkörper (135) an der (gestarteten) 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 radialen Zylinderbohrungen angeordnet sind, die bei Aktivierung der selbst-synchronisierenden Kupplung durch den vom Drucköl-Schalter (25) ankommenden Drucköl-Strom radial nach außen bewegt werden, wodurch die Öl-Ablaufbohrungen (182) im viskohydraulischen Kupplungsteil geschlossen, die Öl-Zulaufbohrungen (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) gesteuert wird; und gleichzeitig der Drucköl-Strom die Kolben (148) betätigt, wodurch die Sperrklinken (138) auf das Sperrad (132/133) abgesenkt werden;
    8. (h) nach erfolgter Zusammenkupplung der beiden Teil-Kurbelwellen (3 und 4; bzw. 4 und 304), der mit Öl gefüllte viskohydraulische 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-Zulaufbohrungen (181) zuströmt und durch den Entlüftungs-Ringspalt (170) abströmt;
    9. (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 Abdeckring (180) erhält, und der Raum zwischen den beiden Lagern (130 und 131) eine radiale Öl-Entleerungsbohrung aufweist;
    10. (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 Kupplungsraumes durch den Ringspalt (170); und die Sperrklinken (138) gleichzeitig vom Sperrad abgehoben werden;
    11. (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 Mitnehmerklauen (174) an der Rotations-Gleitführung (173) und vier Mitnehmerklauen (175) an der Teil-Kurbelwelle der (jeweils startenden) Primär-Brennkraftmaschine (1) bzw. Sekundär-Brennkraftmaschine (2) besteht; die Mitnehmerklauen (174) zwei gegenüberliegende 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.
  5. 3. SPLIT-MOTOR nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein herkömmlicher 6-Zylinder Reihenmotor in einen 3 + 3 = 6-Zylinder Split-Motor aufgeteilt wird, wobei die ursprüngliche Kurbel-Reihenfolge I + YI - 120° - II + V - 120° - III + IV - 120° - . . . beibehalten, und die Kurbelwelle in der Mitte geteilt wird, um die beiden Teil-Kurbelwellen (3 und 4) zu ergeben;

    wobei zwischen den Teil-Kurbelwellen die selbst-synchronisierende Kupplung (50) angeordnet ist, die die beiden Teil-Kurbelwellen periodisch verbindet oder trennt; der Split-Motor außerdem eine zu den Teil-Kurbelwellen gegenläufige Split-Ausgleichswelle erster Ordnung (93; 94) erhält, von der die Primär-Brennkraftmaschine (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 gehenden Triebwerks-Massen der Teil-Brennkraftmaschinen Gegenmassen (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-Brennkraftmaschine (2) angebracht sind; wobei die Gegenmassen 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-Ausgleichswellen (121 und 125, oder 123 und 127) jeweils parallel nach unten weisen, die Gegenmassen an den hinteren Enden derselben 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-Brennkraftmaschine Gegen-Kippmomente erster Ordnung von 1,732 mh·r·ω²·a; ergibt; und wobei für die erzeugten Gegenkippmomente auch Gegenkippmoment-Größenbereiche von +/- 1,0 mh·r·ω²·a; mitbeansprucht werden;

    wobei der zusammengekuppelte und synchronisierte 3 + 3 = 6-Zylinder Split-Motor sich als Gesamt-Motor schwingungsmäßig wie ein herkömmlicher 6-Zylinder Reihenmotor verhält, - dadurch aber gekennzeichnet ist, daß auch dessen allein laufende 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 verändern, 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 Kippmomente 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.
  6. 4. SPLIT-MOTOR nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primär-Brennkraftmaschine eine Teil-Kurbelwelle mit nur einer Kurbel, und die Sekundär-Brennkraftmaschine eine Teil-Kurbelwelle mit zwei um 120° versetzten Kurbeln erhält, und die drei Kurbeln der Teil-Kurbelwellen nach ihrer Synchronisierung und Zusammenkupplung jeweils 120° zueinander versetzt sind; zwischen den beiden Teil-Kurbelwellen die selbst-synchronisierende Kupplung (50) angeordnet ist, die die beiden Teil- Kurbelwellen gemäß der Erfindung periodisch verbindet oder trennt; der Split-Motor außerdem eine Split-Ausgleichswelle erster Ordnung erhält, von der eine Teil-Ausgleichswelle die Primär-Brennkraftmaschine umfaßt und antreibt, und die zweite Teil-Ausgleichswelle die Sekundär-Brennkraftmaschine umfaßt und antreibt; wobei zum Ausgleich der Kippmomente erster Ordnung aus hin und her gehenden Massen des Gesamt-Motors, jeweils zwei Gegenmassen an den äußeren Enden der Gesamt-Kurbelwelle und an den äußeren Enden der Split-Ausgleichswelle angeordnet sind, die bei synchronisierten Teil-Kurbelwellen 180° zueinander versetzt sind, und bei den im Synchronisierungs-Zustand der Teil-Kurbelwellen ebenfalls synchron laufenden Teil-Ausgleichswellen auch 180° zueinander versetzt sind, und insbesondere so ausgerichtet sind, daß wenn die Gegenmassen an den vorderen Enden der Kurbelwelle und der Split-Ausgleichswelle parallel nach unten weisen, die Gegenmassen an den hinteren Enden der Kurbelwelle und der Split-Ausgleichswelle parallel nach oben weisen; und die Gegenmassen außerdem zu den benachbarten Kurbeln der Teil-Kurbelwellen jeweils 150° versetzt sind, und wobei die Anordnung der Kurbeln und Gegenmassen des zusammengekuppelten Gesamt-Motors jeweils einem halben Motor nach entspricht.






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