Kurt Christian Aggesen

Dunhammervej 31 den 24.08.05

4000 Roskilde

Tlf.:46786434

e-post: aggesen@kabelmail.dk

Kurt Chr. Aggesen tlf.: 46786434, Dunhammervej 31 4000 Rosklde

Til Catscience, Carsten Faltum

For en bredere belysning af denne nye teknologi er der i patentansøgningen indskudt et par afsnit på tysk, idet at disse er redegørelser til BMW AG, som ikke fremgår af den danske tekst.

Mvh Kurt Chr. Aggesen

Opfindelsen angår en

motor med variabel slaglængde og direkte drev på køretøjers hjulaksel.

Opfindelsen angår en varmekraftmaskine, fortrinsvis til anvendelse i biler, busser og lastbiler. Motoren er konstrueret med variabel slaglængde (og således volume), idet at det giver den samme virkning som en gearkasse eller variator, altså mulighed for at variere drejningsmomentet på køretøjets drivhjul, men med opfindelsen drives køretøjet uden friktionstab til hverken gearkasse som normalt tager ca. 10 % af motoreffekten, samt differentialet som også tager ca. 10 % af motoreffekten. Ved et køretøj med variabel slaglængde kan benyttes en mere langsomtkørende motor med et større volume/arealforhold, det giver mindre varmebortledning fra forbrændingen og således højere virkningsgrad på en række områder, derved opnås ved denne nye kombination af gennembrugte teknikker en sikker forbrugsbesparelse på ca. 25-35 %. Yderligere beskrives to metoder til genudnyttelse af bremseeffekt, som mest effektivt kan udnyttes i denne motortype.

Krumtapmekanismen er konstrueret, således at krumtappen plejlstangsleje under drift kan forskydes i forhold til hovedlejerne. I den ene af krumtappens akselender er en central udboring til en indre aksel som via et tandhjul kan radialforskyde plejlstangslejet, idet dette fastholdes i en glidepasning i krumtapsølerne af en tandstang. Via den indre aksels anden ende kan krumtapppens slaglængde reguleres, idet den ydre part af indre aksel ender i et lille differentialedrev, som muliggør en begrænset asynkronisering af indre aksel i forhold til krumtapakslen. Motoreffekten fortsætter ret og tabsfri forbi dette reguleringsudtag.

En stempel-krumtapmekanisme alene for opnåelse af variabel slaglængde hvor der i krumtapsølen er indbygget en drejbar ekscentrik er som gangbar prototype fremstillet af Witte. Med denne mekanisme opnås samme virkning, eventuelt med et større gnidningstab. Det vigtige er holdbarheden, ved min konstruktion vil det være vigtigt at kræfterne fra plejlstangen optages i krumtapsølerne, evt. ved hjælp af en blokeringsanordning ved aksialforskydning af indre aksel, for at undgå skadelig belastning på indre aksels reguleringsfortanding. Det kan evt. være et problem på flercylindrede motorer at opnå en holdbar flercylinder-krumtapmekanisme, med kun eet differentialedrev. Ved uoverkommelige problemer med differentialedrevets slaglængderegulering, ser det ud til at Witte's krumtap i en forbedret udgave vil være holdbar, idet at denne nemmere lader sig regulere.

Forbrændingsmæssigt ser det ud til at Elsbett har gjort et udmærket arbejde ved deres stempelkonstruktion, som de tilbyder til indbygning på andre motorer, stempler derfra kan være aktuelle.

Med viden og udgangspunkt fra konstruktion og fremstilling af en 6/12-cyl. 2- takt aksialstempelmotor der opnåede holdbar drift, har jeg også udviklet en aksialstempelmotor med variabel slaglængde. Fordelen ved denne konstruktion i denne henseende er en minimal pulsation pr. omdrejning, imidlertid er aksialmotoren ikke kommet i serieproduktion, idet en påstand om for stort gnidningstab blev godtaget, selvom at olie med meget lav viskocitet er anvendelig, pga. mekanismens høje glidehastighed kombineret med lavt specifikt fladetryk. Sammenligningsmæssigt vil jeg vil foretrække at fremstille et køretøj med direkte drev, baseret på 4-takt princippet og krumtapmotorprincippet med variabel slaglængde, idet at pulsationproblematikken er overkommelig.

Cylinderens højdeplacering i forhold til krumtappen reguleres synkront sammen med slaglængde. Reguleringsudtaget står i fast forbindelse med cylinderens højdevariator. Højdevariatoren består tilsvarende af en tandstang fast på cylinderen, hvormed et tandhjul justerer cylinderhøjden. Cylinderhøjden ændres således sammen med slaglængden, i et vist forhold, for løbende tilpasning af kompressionsforholdet under ændring af slaglængden.

Som udgangspunkt for opnåelse af maksimal virkningsgrad kan man skelne til 2 takt krydshoved-stormotorer, der arbejder ved maksimalt 90 o/min. For bilmotorens vedkommende skal der være mulighed for variabelt drejningsmoment på hjulakslen, derfor har man jo gearkassen, men denne er kostbar og forbruger effekt, dette tab gøres unødvendig med herværende konstruktion. Modsat stormotorene vælges denne motor indledningsvist at køre som 4-takt, idet at det konstruktionsmæssigt er vanskeligt at have med indløbsporte nederst i cylinderen at gøre, når at slaglængden er variabel. Cylinderhovedet indeholder som traditionelle 4-takt motorer ventiler, disses synkrone forbindelse med krumtapakslen vedholdes med slidset aksel eller styrede ruller. Motores egenvægt/effektforhold falder generelt ved stigende omløbstal, modsat rettet er virkninggrad/omløbstal. Egenvægten for en motor med variabel slaglængde vil ikke være over 10 % forøget. Idet at både gearkasse og differentiale undværes opnås en betydelig samlet vægtreduktion. Svinghjulets inertimoment er i omvendt proportionalt forhold til cylinderantallet. Idet udgangspunktet for denne motor er få cylindre, opnås en symbiose deri, at krumtapsølernes egenvægt ved variabel slaglængde kommer til at være omkring det tredobbelte af en traditionel motors, hvilket ikke betyder andet, end at den får en større del af svinghulets inerti, samt den bliver mere cylindrisk.

Idet krumtapakslen sidder i (forlængelse af den ene) baghjulsakslen, vil det maksimale omløbstal være henimod 2000 omdr.min. Gns omløbstal vil være ca. 750 o/min ved 90 km/time. Ideelt set kan en encylinders motor klare en mindre bil på max 1000 kg. Valget op til en motor med een mere cylinder vil bero på kørekomforten, i det effekt/hastighedsområde, som ligger umiddelbart over hvor at starte/igangsætningsmotorens indgreb stabiliserer/udligner motorens mærkbare forbrændingstryktorsion. Starte/igangsætningsmotoren skal have en stiv karakteristik for opnåelse af tilstrækkelig styrke til pulsudligning, evt kan en svingmasse direkte tilkoblet rotoren bidrage til en sikker styring af kørekomforten ved lav hastighed. Via startemotoren kan deltagelse i opbremsning af køretøjet opnås ved startemotorens generatoreffekt samt acceleration af svingmassen.

Dimensioneringen af motorblokken gøres ud fra det forventede maksimale middeltryk. Idet at motorens slaglængde varieres istedet for gearskifte opnås mere afslappet kørsel. Ved almindelig landevejskørsel vil en minimal salglængde kunne drive køretøjet, derved opnås minimalt slid og forbrug, idet at gnidningstabet reduceres til det minimale. Denne konstruktion vil være lydsvag under alle driftsformer.

Dimensionering af stempelringe: Ved denne langsomtgående motor skal der anvendes en speciel type stempelringe. Jeg har tidligere benyttet kobberlegerede stempelringe fra Rottink, som højdemæssigt havde et et-trins overlap, derved opnås 100 % tætning, selvom at stempelringen har den nødvendige termiske bevægelsestolerance.

Stempelhastigheden vil dimensionsmæssigt være noget at det mest vigtige, som ved denne motor kan ændres uden påvirkning af omløbstallet, under ændret behov for drejningsmoment. For at opnå højt drejningsmoment ved meget lave omdrejninger vil det være oplagt at motoren maksimale slaglængde er op til 3 x stempeldiameter, dette giver nye perspektiver mht. opnåelse af høj virkninggrad, idet den store udnyttelse af ekspansionen giver lav udblæsningstemperatur. Her giver det igen symbiose ved at den variable slaglængde fordrer en tungere krumtapmekanisme, men som derved aktivt deltager som udjævnende svingmasse for kompressionspulsationerne. Mht. denne vægt og kørselskomforten ved lave omdrejninger/hastighed, er det vigtigt at bemærke, at køretøjet har en forholdsvis stor el-startemotor/generator som er i konstant indgreb med hjulakslen, op til en hastighed på ca. 15-25 km/t.

Fordelene som denne nye motortype giver udenfor motorhjelmen er primært brændstofbesparelse og reduceret miljøbelastning. Gearkasser giver gns. effekttab på 10 %. Da flertrinsgear overflødiggøres med denne nye motortype opnås tilsvarende brændstofbesparelse, gearkassens vægt belaster ikke på køretøjet, samt naturligvis dens egenpris og vedligeholdelse gør køretøjet mere attraktivt. Differentialet/vinkeldrev til drivhjulene overflødiggøres også, idet at krumtapakslen sidder i midten af bagakslen. Lydsvag kørsel.

Baglæns kørsel opnås ved at der i stilstandsøjeblikket forskydes en kurvebane til styring af ventiler og brændstofindsprøjtning/tændingstidspunkt.

Frendriften vil hovedsageligt være til eet baghjul, men en enkel magnetkobling kan give mulighed for træk på begge baghjul.

For mere specielle anvendelser såsom bybusser, vil det være formålstjenligt, at motoren forsynes med anlæg til kompressionsluftakkumulering. Under bussens hyppige opbremsninger aflastes hjulbremserne ved at en aktiv motorbremsning sker ved at en kegleventil i cylindrene lukker kompressionsluften hen i en passende akkumulator. Denne skal dimensioneres til en størrelse og tryk, således at bussens accelerationevne forbedres, ved at umiddelbart efter indsugningsperioden, da åbner kegleventilen og lader en passende mængde trykluft ind i cylinderen, som derved kan give en højere ydelse ved lavt omdrejningstal uden forurenende partikeldannelse. Evt. kan to trykniveauer benyttes, hvor at højeste trykniveau først lukkes ind i cylinderen kort før ekspansion, idet der således spares kompressionsenergi.

Som drivværk til køretøjer er denne motortype mere økonomisk end samtlige andre eksperimentalmotorer incl. hybrid, idet at disse har uundgåelige transmissionstab, samt uløste problemer ved brændstoffet. Motor med variabel slaglængde kan fremstilles til drift på de gængse brændstoffer, og den vil kunne serieproduceres om et par år.

Technologi: Seit 1984 habe ich in dieses gebiet forschungsarbeit, prototyp und produktion gemacht. In 1988 bekam mein firma ein kontrakt, um motoren an die staatsliche Daenische Erdgasgesellschaefte zu liefern. Ein 1. prototyp mit zirconoxydkomponente kam in betrieb. Ungluckliche weise vurde die unterabteilungvon das Erdgasgesellschaft, dass das arbeit unterstutze, von aussen aufgeloest, und seit damahls ist es mich nicht moeglich das arbeit weiterzumachen. Diese motoren var zu 1500 o/min generatorangetrib gebaut, mit reducierte thermische verlust, und ein verbrennungstechnologie, mit ein gesteurte und lineaere temperatur, vomit es moeglich ist hohe temperatur bei cylinderwand= reducierte CO ausleitung, und untergehaltete centrumtemperatur= reducierte NOx ausleitung. Als beilag folge ein kopi von ein publikation, mit zeichnung von mein 2. generation axialkolbenmotor. Auf www sieht man jetzt, dass ein par gesellschaften mit dasselbe arbeite, axial vector engine und V-CAP-innovation enginnering, aber diese konstruktionen seid nicht so umweltfreundlich ausgelegt, als die grundideen an meine motoren. Fachlich wurde das arbeit untergestuetz von mehrere ingenioerschulen.

Ein moeglichkeit fuer 2 takt betrieb: In den bisherige beschreibungen habe ich geschrieben das der 4 takt motor die beste voraussetzungen habe. Hier will ich gleich einsetzen, dass an mein 1. generation axialkolbenmotor Patentanmeldung nr. 141/87. Da war der frischluftkegel ventil im kolbenkopf nicht mechanich gesteuert. Diese methode ist jetzt illustriert mit animationen af wwwv. von Pempek Systems in ihre Free piston engine. Genau diese konstruktionsweise glaube ich nicht haltbar ist, aber in ein verbesserte ausgabe glaube ich es moeglich ist, an ein langsamgehende motor wie hier aktuell, und dann haben wir ein optimal 2 takt motor mit regulierbar schlaglaenge. Ein eventuell untersuchung von diese moeglichkeit glaube ich an besten ist, auf ein selbsstaendige versuchsaufstelung. Das grosse problem mit diese bauart ist ein dauerhaltbare fahrweise. Der schliess-decelleration an der frischluft-ventilkegel im kolbenkopf muss so sein dass der kegel nicht klappert, ich habe ein kleine luftcylinder fuer diese daempfung konstruiert, aber keine versuche damit gemacht. Seiner vorteil ist ein nutzschlag an jede umdrehung, druck an kolbenringe ist immer von oben, reducierte torsionsaenderungen und weniger mechanische verschliess. Vorkomprimierung an frischluft fuer schnell und gute luftauswechslung ist moeglich mit ein uebertragung von die technik von meine 2. generation axialkolbenmotor. Sowie ich weiss, diese motor als ich baute, war der erste motor im Welt mit ein gesteurte frischluftventil im verbrennungsraum, am kolbenkopf. Diese prototyp eksistiere noch.

Fuer autos ist kurbelwellemotor mit regulierbare schlaglaenge ein bessere loesung als den obengenannte axialkolbenmotor.

Zusammenfassung des Vorschlages:

Sammendrag

Ein auto das habe kurbelwellemotor mit regulierbar schlaglaenge bietet an die niedriegste verluste als denkbar ist, fuer das gesamte antrieb eines Auto. Es ist ein langsamgehende motor mit direkt kurbelwelle antrieb auf hinterradachsel. Fuer ausgleichung der kompressionspulsationen bei start und niedrige geschwindigheit, wirkt verschiedene torsionslenken an. Das heisst kein mehrstufige getriebe und kein differentialgetrieb, = ungefaehr 20 % bessere økonomie. Die thermishe verluste sind niedrig auf grund der grosse ekspansion und das grosse hubraum/areal verhaltnis, = ungefaehr 17-25 % bessere oekonomie. Veniger friktionsverluste innen den motor, = ungefaehr 5 % bessere oekonomie. Zusammen ungefahr 50 % weniger brennstoffverbrauch, dass ist was zu versuchen.

Der herstellungspreis fuer ein auto mit diese motor, glaube ich wird derselbe als ein gewohnliche auto. Zu sparen ist das getriebe, kardanachsel, differentialgetrieb. Mehrpreis wird ein groesser startemotor mit eingebaute generator. Auch fuer gewohnliche autos meine ich ein kompressionsluftanlage oekonomisch wird, mit die moeglichkeit fuer regenerierung von bremsenergie zu verbessete eigenschaften unter acceleration des autos.

Um maximal reduktion des thermishe verluste kann venige cylindern gewaeht, weil fahrkomfort wird werbessert durch 1.: Eingreifen von elstartemotor bei niedrige geschwindigkeiten, und 2.: Das bremsenergieregenerierung -druckluftsanlage fuer verbesserte starteigenschafen. Verschiedene torsionsdaempfern kann pulsationen reducieren. Es ist naturlicheweise moeglich, so wiele cylindern zu waehlen als gewunscht, um hohe fahrkomfort auch bei niedriege geschwindigheiten zu erreichen, weil die oekonomische und umweltfreundliche vorteile noch erhalten wird.

Organisches leben und die civilation auf die Erde ist empfindlich an unatuerliche anwirkungen. Fuer ein aktive beschutzung auf unsere sehr hart belastete atmosfaehre, natur und uns selbst, ist diese fahrweise die beste inwestierung, wenn man wohne und lebe, vo laengere und komfortabel transport notwendig ist. Fuer den fahrer bedeutet es ein sehr leise auto, dass fahren jetzt vorgehen kann ohne gangwechsel, und auf jede liter brennstoff faehrt das auto damit der dobbelte laenge.

Entwicklungsstand:

Patentanmeldung nr. DK-14405, 23.08.05

Patentanmeldung nr. DK- , 15.08.05

Patentanmeldung nr. DK- 141/1987, und ungefahr 10 mehr.

Ich muss anfragen um Ihre hilfe fuer en gute sicherung von die ideen, dass ein umfassendes arbeit gemacht wird, mit den viel dokumentation, als ich habe, zu shutz benuetzt kann.

Ich habe noch mein prototyp axialkolbenmotor, wo einzige von die neue technologien gezeigt sind, und mit vorteile auf ein als hier aktuell kurbelwelle motor verwendbar sind.

Funktionsmodell: Fuer analysierungen an kurbelwelle mit regulierbar schlaglaenge habe ich ein model gebaut.

Kritische Einschaetzungen, staerke und schwaeche seiten:

In die vorhandene aussagefaehrige beschreibungen, inklusiv die gesendete e-mails, habe ich mehrere loesungen durchgearbeitet und angewiesen, an jede den kritische punkten, die ungetestet sind, und deswegen vieleicht unmittelbaere schwachen haben. Darum ist es sicher, dass der gesamte konstruktion technisch realisierbar ist, mit dauerhaltige leistung. In meine beschreibungen habe ich werschiedene bauarten genannt: 1.: Regulierung durch ein innere achsel mit verzahnung. 2.: Ein variation ueber der Witte kurbelvelle. 3: Kurbelwelle mit gesteurte excentrik an innere pleuelstange lager. 4: Kurbelwelle mit excentrisch gelagerte innere pleuelstangslager. 5. Kurbelwelle als 1, 2, 3 oder 4 mit ein 2. gelenkene excentrik, fuer variabel hub und mit dadurch auch gesteuerte kompressionswerhaltnis, durch wariabel vervendung des untere cylinderteil, venn der motor mit fixierte kurbelwellelagerung und fixierte cylinderkopf ist.

Markteinschaetzungen:

Waermekraftmaschine mit regulierbar hub, die mit ein kurbelwelle aufgebaut ist, ist fuer Áutos, Omnibus und lastwagen optimal. Der Motor kann auf alle brennstoffen fahren, mit venig verlust und minimal belastung auf die umvelt. Als der motor ausgelegt ist fuer langsame trieb, ist es nicht das unmittelbare logische wahl zu generatorantrieb.

Patentkrav

1.: Varmekraftmaskine, kendetegnet ved at stempeldrevet er konstrueret således, at der under drift er muligt at ændre stemplets slaglængde, og derved drejningsmomentet, således at motorens driftskarakteristik tilføjes denne ekstra dimension, som man hidtil har benyttet flertrinsgearkasser til, dvs. den friktionsbelastende gearkasse overflødiggøres, idet at udover motorens ydelse som på traditionel vis kan reguleres,så giver denne nye konstruktionsmåde til motorer den ekstra reguleringsmulighed, som trinløs variabelt drejningsmoment udgør.

2.: Varmekraftmaskine, kendetegnet ved at stempeldrevet er konstrueret således, at der under drift er muligt at ændre stemplets slaglængde, og ved at

stempelmekanismen er udføret som en aksialstempelmotor.

3.: Varmekraftmaskine, kendetegnet ved at stempeldrevet er konstrueret således, at der under drift er muligt at ændre stemplets slaglængde, og ved at

stempelmekanimen er udført som et rhombedrev.

4.: Varmekraftmaskine, kendetegnet ved at stempeldrevet er konstrueret således, at der under drift er muligt at ændre stemplets slaglængde, ved at en indre aksel som sidder i en udboring i krumtapakslens ene side, bringes til at køre asynkront med krumtapakslen, hvorved at indre aksels fortanding via en tandstang på indre plejlstangsleje forskyder dette, idet krumtapsølerne har slidser hvori plejlstangslejet kan bevæges.

5.: Varmekraftmaskine, kendetegnet ved at stempeldrevet er konstrueret således, at der på krumtappens indre plejlstangslejedel sidder en styrbar ekscentrik, hvor at ydre del af ekscentrikken danner indre lejedel for plejlstangen.

6.: Varmekraftmaskine, kendetegnet ved at stempeldrevet er konstrueret således, at der under drift er muligt at ændre stemplets slaglængde, ved at krumtappens plejlstangsleje består af en drejbar ekscentrik, hvis ydre del danner indre lejedel for plejlstangen.

7.: Varmekraftmaskine, som nævnt i de foregående krav, kendetegnet ved at der på krumtappens plejlstangsforbindelse sidder en 2.leds ekscentrik, der ved sin styrede drejning under krumtappens drejning muliggør, at der under drift er muligt at ændre stemplets slaglængde ved styring gennem den tidligere nævnte ekscentrik, som derfor her betegnet 1. leds ekscentrik, og således samtidig gennem 2. leds ekscentrikken opretholde et bestemt eller ønsket kompressionsforhold, uden at hverken cylindertoppen eller krumtappens centrum flyttes.

8.: Varmekraftmaskine, som nævn i krav 7, kendetegnet ved at een eller begge ekscentrikker styres i kurvebaner nær siden af krumtapsølerne.

9.: Varmekraftmaskine, som nævnt i krav 7 og 8, kendetegnet ved at een eller begge ekscentrikker styres radialt, altså via arme parallelt med plejlstangen.

10.: Varmekraftmaskine, kendetegnet ved at stempeldrevet er konstrueret således, at der under drift er muligt at ændre stemplets slaglængde, hvor at en styring af slaglængden synkront foretages ved at de stempelpositionsregulerende evt. 1. led og /eller 2. led ekscentrikkernes styring synkront med krumtapbevægelsen kan opnås ved deres reciprokerende forbindelse med en ekscentrik på krumtapakslen.