Normalerweise taugen die schwarz-weiß gedruckten Patentschriften aus den Ämtern dieser Welt als wirkungsvolle Einschlaf-Lektüre. Doch was Porsche am 12. September 2024 unter der Nummer US-20240301817-A1 beim amerikanischen Patentamt USPTO (United States Patent and Trademark Office) eingereicht hat, zieht doch all unsere Aufmerksamkeit auf sich.
Ottomotor mit "zwei mal drei Takten"
"Methode für einen Verbrennungsmotor mit zwei mal drei Takten" steht über dem zwölfseitigen Dokument. Und als beworbener Patenthalter werden sowohl die Porsche AG als auch die Technische Universität Cluj-Napoca aus Rumänien genannt. Dazu bezieht sich dieses Patent auf ein bereits zuvor in Deutschland eingereichtes.
Auf den folgenden Seiten der Patentschrift wird ein Motor mit einem einzigartigen Kurbelwellen-Mechanismus beschrieben, der sich innerhalb eines Rings (Annulus) bewegt. Dieser Mechanismus führt zu einer Rotationsbewegung, die der eines Spirographen aus dem Spielzeughandel ähnelt. Am Ende erzeugt die Kurbelwellenrotation je Verbrennungs-Zyklus gleich zwei verschiedene obere Totpunkte (OT) und zwei verschiedene untere Totpunkte (UT).
Ein kompletter Zyklus braucht drei Kurbelwellenumdrehungen – also 1.080 Grad.
Vollständiger Zyklus: 1.080 Grad statt 720 Grad
Während ein herkömmlicher Viertaktmotor seinen kompletten Zyklus nach zwei vollen Kurbelwellen-Umdrehungen – also 720 Grad – wiederholt, braucht das neue Motorenprinzip für seinen Zyklus 1.080 Grad. In dieser Zeit schafft er allerdings zwei Dreitakt-Prozesse mit jeweils einem Arbeitstakt. Genauer beschreibt Porsche die insgesamt sechs Takte so:
- Ansaugung
- Komprimierung
- Leistung
- Komprimierung
- Leistung
- Auspuff
Seinen oberen Totpunkt erreicht der Zyklus zwischen dem zweiten und dritten Takt und erneut zwischen dem vierten und fünften. Der UT wird zwischen dem ersten und zweiten Takt und zwischen dem fünften und sechsten Takt erreicht. Die Spülphase liegt zwischen dem dritten und vierten Takt.
Auf 1.080 Grad Kurbelwellenumdrehungen schafft der Motor zwei mal drei Takte.
Zylinder-Anordnung entscheidend
Wie auch bei anderen Verbrennungsmotoren ist die Zylinder-Anordnung bei diesem Sechstakt-Prinzip entscheidend. Die Kolben sind dafür über die Pleuel mit einem Planetenrad verbunden. Das Planetenrad greift in einen Ring, der mit der Kurbelwelle verbunden ist. Diese exzentrische Anordnung des Verbindungselements am Planetenrad ermöglicht es dem Kolben, die angegebenen Totpunkte an verschiedenen Positionen zu erreichen.
Der Zylinder im neuen Motor verfügt außerdem über Spülöffnungen und gewöhnlich anmutende Ventile, die den Durchfluss des Luft-Kraftstoff-Gemisches und der Abgase steuern. Das System soll zudem auch Mechanismen für ein variables Kompressionsverhältnis enthalten, um den Verbrennungsprozess zu optimieren. Für einen runden Motorlauf müsste die Anzahl der Zylinder allerdings ein Vielfaches von drei sein. Der Porsche 911 trägt seit der ersten Baureihe Sechszylinder-Boxermotoren im Heck. Denkbar wäre also, dass Porsche den Verbrenner mit dem neuen Prinzip ins E-Fuel- und Wasserstoff-Zeitalter retten will.
Fazit
Porsche hat beim Patentamt die technische Beschreibung eines komplett neuen Verbrennungsmotors eingereicht. Der arbeitet nicht im Viertakt-Prinzip, sondern setzt über eine komplizierte Mechanik auf zwei mal drei Takte. In Zukunft könnte etwa ein Porsche 911 auch als Sechstakter-Sechszylinder ins E-Fuel- und Wasserstoff-Zeitalter fahren.
