Bauarten von Junkers Gegenkolbenmotoren
Von Junkers sind zwei Bauarten für Gegenkolbenmotoren bekannt:
Einwellenbauart (linkes Bild)
Die Kurbelwelle ist mehrfach gekröpft und bewegt über den mittleren Hubzapfen und das mittlere Pleuel den unteren Kolben. Der im gleichen Zylinder laufende obere Kolben wird über die beiden äußeren Pleuel von den äußeren Hubzapfen in eine nahezu entgegengesetzte Bewegung versetzt. Mittlere und äußere Hubzapfen sind nicht genau um 180° versetzt, sondern so, dass der Auslasskolben (hier im Bild der obere) dem Einlasskolben z.B. um 9° Kurbelwinkel vor eilt.
Nachteile:
- Eine Änderung des Voreilwinkels bedingt stets eine andere Kurbelwelle
- Die unterschiedlichen oszillierenden Massen beider Kurbeltriebe sind schwieriger anzugleichen
Zweiwellenbauart (rechtes Bild)
Die Kolben des Zweiwellen-Gegenkolbenmotors sind über ihre Pleuel mit je einer Kurbelwelle verbunden. Die Kurbelwellen ihrerseits sind über ein Getriebe miteinander im Eingriff. Eine Veränderung des Voreilwinkels des Auslasskolbens ist über ein Justieren der Kurbelwellenstellungen leicht möglich. Die oszillierenden Massen sind bereits nahezu ausgeglichen.
Beiden Bauformen ist die Gleichstromspülung gemeinsam. Von den Spülöffnungen am Einlasskolben zu den Öffnungen am Auslasskolben bildet sich im Idealfall eine gleichmäßige Spülbewegung, meist unter axialer Drehbewegung, auf dem gesamten Zylinderquerschnitt aus. Dem 2-Takt-Motor anhängende Spülverluste werden minimiert, sodass der Vorteil der Halbierung des Arbeitszyklus gegenüber dem 4-Takt-Motor mit einhergehender Erhöhung der Literleistung zum Tragen kommt.
Der Versatz der Kolben ermöglicht eine „Gleichraumphase“ zu Beginn der Verbrennung. Mit geschichteter Drallspülung sind weitere Wirkungsgradverbesserungen nach dem Elsbettprinzip denkbar.
Ein aus heutiger Sicht größerer Nachteil nassgeschmierter Gegenkolbenmotoren ist allerdings der Schmierstoffaustrag über die Spülfenster, ein Problem das konstruktiv oder tribologisch nur schwierig zu lösen ist.