CH181886A - Flying piston compressor with at least two synchronously running internal combustion pistons. - Google Patents

Flying piston compressor with at least two synchronously running internal combustion pistons.

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CH181886A
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CH
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starting
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piston compressor
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German (de)
Inventor
Aktiengesellschaft Gebr Sulzer
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Sulzer Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/02Starting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

  

  Flugkolbenverdichter mit mindestens zwei synchron laufenden Brennkraftkolben.    Die Erfindung bezieht sich auf einen  Flugkolbenverdichter mit mindestens zwei  synchron laufenden Brennkraftkolben, von  denen der eine einen Verdichtungshub, wäh  rend der andere einen Expansionshub aus  führt. Gemäss der Erfindung hat der Zylin  der des einen Kolbens ein Organ zur Steue  rung von Anlassdruckluft und der Zylinder  des andern Kolbens ein Organ zum Ablassen  von darin verdichteter Luft.  



  Es wurde schon vorgeschlagen, zum An  lassen von     Flugkolbenverdichtern    einen oder  mehrere Kolben mit Hilfe einer gespannten  Feder aus der äussern in die innere     Hubend-          lage    zu schieben, wobei der Kolben im Zy  linder befindliche Luft verdichtet. In der     in-          nern    Hubendlage soll dann in die verdichtete  Luft Brennstoff eingeführt werden, der zur  Zündung gelangt. Hernach kann der nor  male Betrieb aufgenommen werden.  



  Weiter wurde schon vorgeschlagen, zum  Anlassen von     Flugkolbenmaschinen    einen  der Kolben in der äussern     Hubendlage    mit  tels Druckluft zu     beaufschlagen.    Bei der    Verschiebung des Kolbens aus der äussern     in     die innere     Hubendlage    entsteht     dann    im  Arbeitsraum des Verbrennungszylinders     eine     Verdichtung der Luft, die eingespritzten  Brennstoff zur Zündung bringt.  



  Der Nachteil dieser bekannten     Anlassver-          fahren    besteht darin,     dass    für die Verdich  tung der Luft eine , grosse Arbeit     benötigt     wird, so dass die Entspannungsarbeit der  Feder     bezw.    der     Anlassluft    oft nicht genügte,  um die     Zündtemperatur    herzustellen. Das  Weiterlaufen der Maschine ist dann in Frage  gestellt.  



  Um die Zündtemperatur auf alle Fälle  zu erreichen, wurde schon vorgeschlagen,  während des Verdichtungshubes im Brenn  kraftzylinder einen Teil der Luft vor der       Verdichtung    durch ein von Hand gesteuertes       Ablassventil    abzuführen. Dabei könnte aber  auch eine zu grosse     Luftmenge    abgeführt  werden. Die zum     Anlassen    verwendete Ener  gie ist dann so gross, dass der Brennkraft  kolben über seine innere     Hubendlage        hinaus         getrieben wird und Schäden entstehen  können.  



  Bei dem     Flugkolbenverdicliter    nach der       Erfindung    kann das Ablassen von verdich  teter Luft an die zum Anlassen     bestimmte     Energiezufuhr dadurch angepasst sein, dass  das Organ zur Steuerung von Anlassdruck  luft und das Organ zum Ablassen von ver  dichteter Luft in Abhängigkeit von der Be  wegung der Kolben gesteuert werden.  



  Bei Flugkolbenverdichtern, bei welchen  im Betrieb in die Brennkraftzylinder Brenn  stoff eingespritzt wird, können noch Sperr  vorrichtungen vorgesehen sein, von denen  die eine während des Anlasshubes eine  Brennstoffeinspritzung in den mit dem An  lassorgan versehenen Zylinder verhindert, die  andere während des Betriebes die Zufuhr  von Anlassluft und das Ablassen von ver  dichteter Luft     verhindert.     



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs  gegenstandes ist auf der Zeichnung verein  facht dargestellt.  



  Fig. 1 zeigt den Schnitt durch einen  Flugkölbenverdichter nach der Erfindung,  Fig. 2 den Druckverlauf in dem mit dem  Anlassorgan versehenen Zylinder während  des Anlasshubes und  Fig. 3 den Druckverlauf in dem mit dem  Entlastungsorgan versehenen  Zylinder wäh  rend des Anlasshubes.  



  Der Flugkolbenverdichter nach Fig. 1  besitzt in zwei Arbeitszylindern 1 und 2  vier Brennkraftkolben 3, 4, 5 und 6. Die  Brennkraftkolben 4 und 5 sind mit Hilfe des  Verdichterkolbens 7 miteinander verbunden.  Die Brennkraftkolben 3 und 6 besitzen je  einen besonderen Verdichterkolben 8 und 9  und sind mit Hilfe der Kolbenstangen 34  und 35 und der Joche 36 und 37 über die  Zugstangen 38 und 39 miteinander verbun  den. Von je zwei der miteinander verbun  denen Kolben führt der eine einen     Expan-          sionshüb    aus, während der andere eine Ver  dichtung bewirkt.

   Auch die     Brennkraft-          kolbenpaare    3, 4 oder 5, 6 sind in nicht  gezeichneter Weise, zum Beispiel durch  Schubstangen und Kipphebel,     miteinander       synchronisiert, so dass alle vier Kolben zur  gleichen Zeit ihre Hubendlagen erreichen.  



  Das zu verdichtende Mittel wird aus den  in nicht gezeigter Weise absperrbaren Saug  leitungen 14 über die Saugventile 13 in die  Verdichterzylinder 10, 11 und 12 eingeführt  und über die Druckventile 15 in die     Förder-          leitungen    16 gepresst. Die     Verbrennungsluft     strömt den Arbeitszylindern 1 und 2 durch  die Spülleitungen 17 zu, während die Ver  brennungsgase durch die Gasleitungen 18  abgeführt werden. Brennstoff wird von nicht  gezeichneten Brennstoffpumpen durch die  Leitungen 19 den Brennstoffventilen 20 der  Zylinder 1, 2 zugeführt.  



  Im Arbeitszylinder 1 ist ein Ablassventil  21 angeordnet, welches den Arbeitsraum  über die Leitung 22 mit der Spülluftleitung  17 verbindet. Im Arbeitszylinder 2 ist ein       Anlassventil    23 vorgesehen, an welches     eine          Pressluftflasche    24 durch die     Leitung    25 ein  geschlossen ist. Beide Ventile 21 und 23  werden durch Kolben im     Druckluftzylinder     <B>2 6</B>     bezw.        27        geöffnet        und        durch        Federn        28          bezw.    29 geschlossen.  



  Die Zylinder 26 und 27 sind mit der  Flasche 24 durch die Leitungen 30 und 31  verbunden.     In    diesen     Leitungen    ist je ein  Ventil 32     bezw.    33 vorgesehen, welches  durch     einen    nichtgezeichneten Servomotor  betätigt werden     kann.    Die     Servomotoren     sind über die     Leitungen    40 und 41 für bei  spielsweise     pneumatische,        elektrische,    hy  draulische oder     mechanische    Mittel mit  einem Impulsgeber 42 verbunden,

   der seiner  seits über den Hebel 43 unter dem Einfluss  der Bewegung des     Joches    36 und damit der  Bewegung des Kolbens 3 steht. Beeinflusst  durch die Bewegung des Kolbens 3 verbin  den die Ventile 32 und 33 die     Zylinder    26  und 27 entweder mit der Flasche 24 oder  mit der freien Atmosphäre. Dabei öffnen  die Kolben in den Zylindern 26 und 27 un  ter dem Druck der     Anlassluft    die Ventile       bezw.    sie     schliessen    sie unter dem Druck der  Federn.  



  Zum Anlassen der Maschine werden die  Saugleitungen 14 der     Verdichterzylinder    ab-      gesperrt und dann die Kolben 3 bis 9 mittels  einer nichtgezeichneten     Schaltvorrichtung    in  die in Fig. 1 dargestellte Stellung gebracht.  Dabei werden die Ventile 32 und 33 geöffnet  und Druckluft aus der Flasche 24 strömt in  die Zylinder 26 und 27 und öffnet sowohl  das Ablassventil 21 des Zylinders 1, als auch  das Anlassorgan 23 des Zylinders 2.  



  Aus der Flasche 24 strömt über die Lei  tung 25 Anlassluft in den Zylinder 2, so dass  die Brennkraftkolben 5 und 6 in die äussere  Hubendlage getrieben werden. Zur gleichen  Zeit wird der Brennkraftkolben 4 über den  Verdichterkolben 7 und der     Brennkraftkol-          ben    3 mit Hilfe der Joche 36 und 37 und  der Stangen 38 und 39 in die innere     Hub-          endlage    gedrückt. Bis zum Abschluss der  den Arbeitsraum des Zylinders 1 mit dem  Auslasskanal 18 verbindenden Schlitze wird  im Zylinder keine Luft verdichtet. Nach  dem Abschluss der Schlitze kann immer noch  ein Teil der im Zylinder 1 eingeschlossenen  Luft durch das Ablassventil 21 und die Lei  tung 22 in den Spülluftkanal 17 entweichen.  



  Während des Auswärtshubes der     Brenn-          kraftkolben    5 und 6 und des Einwärtshubes  der Brennkraftkolben 3 und 4 werden die  Steuerorgane 32 und 33 durch den Impuls  geber 42 umgesteuert. Es entsteht dann eine  Verbindung zwischen den Steuerzylindern  26 und 27 und dem Freien, so dass in ihnen  eingeschlossene Luft abströmen kann und so  wohl das Anlassventil 23, als auch das Ab  lassventil 21 geschlossen werden. Die in den  Zylinder 2 eingeführte     Anlassluft    verschiebt  dann die Brennkraftkolben 5 und 6 in die  äussere Hubendlage, während im Zylinder 1  die dort eingeschlossene Luft weiter verdich  tet wird.  



  In der Nähe der innern Hubendlage  der Brennkraftkolben 3 und 4 wird durch  das Brennstoffventil 20 des Zylinders 1  Brennstoff in die verdichtete Luft ein  geführt, der sich entzündet, worauf die Ver  brennungsgase die Brennkraftkolben 3 und  4 wieder in die äussere Hubendlage drücken.  



  Zu gleicher Zeit werden die     Brennkraft-          kolben    5 und 6 in die innere Hubendlage ge-    schoben, wobei die eingeschlossene Luft ver  dichtet wird. Darauf wird auch durch das  Brennstoffventil 20 des Zylinders 2 Brenn  stoff eingeführt. Beim dritten Hub nach dem  Anlasshub befindet sich die Maschine im nor  malen Lauf, so dass die Saugleitungen 14 ge  öffnet werden     können,    worauf in den Zylin  dern 10 bis 12 das aus den Leitungen 14 zu  geführte Mittel verdichtet wird.  



  Im Diagramm nach Fig. 2 ist als Abs  zisse der Hubweg 1 aufgetragen und als Or  dinate der Druck p im Zylinder 2. Die An  lassluft wird beim     Anlasshub    unter dem  Druck pa während der Hubstrecke a zuge  führt. Nach Abschluss des Anlassventils ent  spannt sich der Zylinderinhalt gemäss der  Linie e und entlädt sich am Hubende beim  Punkt P des Diagrammes durch die     Auslass-          schlitze.    Die schraffierte Fläche stellt die  Arbeit dar, welche durch die     Anlassluft    beim  ersten     Anlasshub    geleistet wird.  



  In     Fig.    3 ist als     Abszisse    der Weg l der  Kolben gewählt und als Ordinate der Druck  p der Luft im Zylinder 1. Während der  Hubstrecke s     bleiben    die     Auslassschlitze    of  fen, es findet daher keine Drucksteigerung  statt.

   Während der Hubstrecke b bleibt  beim     Anlasshub    noch das     Ablassventil    offen,  der Druck steigt schwach an, entsprechend  den     Strömungswiderständen    im     Ablassventil.     Beim Punkt 0 des     Diagrammes    wird das       Ablassventil    geschlossen und der Druck im  Zylinder 1 steigt rasch und steil zum     Ver-          dichtungsenddruck        p,     Die während des     Anlasshubes    für die  Verdichtung erforderliche Arbeit wird durch  die schraffierte Fläche dargestellt.

   Die Ver  dichtungsarbeit muss um soviel kleiner sein  als die Antriebsarbeit, dargestellt durch die  schraffierte Fläche in     Fig.    2, dass die Ver  luste für die     golbenreibungs-    und     Kompres-          sorarbeit    gerade aufgebracht werden. Die  Verdichtung in dem mit dem     Anlassventil          versehenen    Zylinder wird bis zu dem für die  Selbstzündung erforderlichen Druck ge  trieben.  



  Es können auch - wie bei     bekannten     Dieselmaschinen -     Sperrvorrichtungen    vor-      gesehen sein, welche die     Zuführung    von  Brennstoff in den mit dem     Anlassorgan        ver-          sehenen    Zylinder während des Anlasshubes  bezw. das Offnen des Anlassorganes und des  Ablassorganes während des normalen Be  triebes mit     Brennstoffzuführung    verhindern.  Insbesondere wenn die Brennstoffpumpen  durch den Druck im Arbeitszylinder ange  trieben und gesteuert werden, sind solche       Sperrvorrichtungen    zweckmässig, damit nicht  schon beim Anlasshub Brennstoff in den Zy  linder eingeführt wird.

   Weitere Vorrichtun  gen können dafür sorgen, dass am Ende des  Anlasshubes nur eine geringe Menge von  Brennstoff in den mit dem Ablassventil     ver-          sehenen    Zylinder eingeführt wird, um eine  unzulässige     Beschleunigung    der Arbeitskol  ben zu vermeiden.  



  Das Anlassventil 23 und das Ablassventil  21 können zu gleicher Zeit geöffnet und zu  gleicher Zeit geschlossen werden. Das eine  Ventil     kann    aber auch später geöffnet oder  geschlossen werden als das andere. Beide  Organe können sowohl zu verschiedenen Zei  ten geöffnet, als auch geschlossen werden.  



  Die erste Zündung beim     Anlasshub    kann  durch eine Zündvorrichtung beispielsweise  einen Glühkopf, eine Heizspirale oder eine  elektrische Funkenstrecke bewirkt werden.  Zum Anlaufen kann auch ein besonderer  Brennstoff, der leicht zündet, zum Beispiel  Petrol, Benzin oder Benzol eingespritzt wer  den. Der zum Anlassen verwendete Brenn  stoff kann vorgewärmt werden, um eine ein  wandfreie Zerstäubung zu erhalten und die  Zündung zu erleichtern.  



  Die beiden Kolbenpaare können     mittels     hydraulischer, mechanischer oderelektrischer  Synchronisiervorrichtungen in Gleichlauf ge  halten werden. Die Kolben können auch in  zwei voneinander     getrennten    Zylindern an  geordnet sein. Schliesslich können auch zwi  schen den Kolben eines Kolbenpaares     Syn-          chronisiervorrichtungen    vorgesehen sein.  



       Flugkolbenverdichter    nach der Erfin  dung können zum Antrieb von Verdichtern  verwendet werden. Das verdichtete Mittel    kann allein oder zusammen mit Verbren  nungsgasen zum Antrieb von Expansions  maschinen, Turbinen oder Kolbenmaschinen.  verwendet werden. Es können     Druckgas-          oder    Druckluftnetze mittels     Flugkolbenver-          dichtern    gemäss der Erfindung gespeist wer  den, denen die Druckgase oder die Druckluft  zum Betrieb von Druckluftapparaten, bei  spielsweise zum Antrieb von Werkzeugen  und     Werkzeugmaschinen,        entnommen    wird.

    Auch zur Spülung und     Verbrennung    not  wendige Luft kann den Verdichtern, welche  durch die Flugkolben angetrieben werden,  entnommen werden.  



  Damit der     Anlasszylinder    mit genügend  viel     Anlassluft    gefüllt werden kann, hat das       Anlassventil    zweckmässig     einen    verhältnis  mässig grossen Durchgangsquerschnitt und  wird jeweils rasch geöffnet, oder die Flug  kolben können durch eine Sperrvorrichtung  festgehalten werden, bis der Zylinder mit       Anlassluft    auf den vollen Druck geladen ist.  



  Während des     Anlassvorganges    bleiben die  Verdichter vorteilhaft ohne Gegendruck.       11Zuss    die Maschine in eine bereits unter Druck  stehende Sammelleitung fördern, so kann  zwischen den     Flugkolbenverdichter    und die  Sammelleitung ein Ausgleichsraum einge  schaltet werden, der von der Sammelleitung  abgesperrt und mit dem Freien verbunden  werden kann. Zum Anfahren wird der Aus  gleichsraum mit dem Freien verbunden.  Dann wird die Verbindung mit dem Freien  langsam geschlossen, bis der Druck im- Aus  gleichsraum auf den Druck in der     Sammel-          leitung    gestiegen ist.

   Darnach     wird    die Ver  bindung mit der     Sammelleitung    geöffnet  und zu gleicher Zeit die     Verbindung    mit  dem Freien geschlossen.



  Flying piston compressor with at least two synchronously running internal combustion pistons. The invention relates to a flying piston compressor with at least two synchronously running internal combustion pistons, one of which has a compression stroke, while the other performs an expansion stroke. According to the invention, the cylinder of the one piston has an organ for controlling starting compressed air and the cylinder of the other piston has an organ for releasing air compressed therein.



  It has already been proposed to let flying piston compressors push one or more pistons from the outer to the inner stroke end position with the help of a tensioned spring, the piston compressing air in the cylinder. In the inner stroke end position, fuel is then to be introduced into the compressed air, which then ignites. Normal operation can then be resumed.



  It has also been proposed to apply compressed air to one of the pistons in the outer stroke end position for starting aviation piston machines. When the piston is moved from the outer to the inner stroke end position, the air in the working chamber of the combustion cylinder is compressed, which causes the injected fuel to ignite.



  The disadvantage of this known starting process is that a great deal of work is required for the compression of the air, so that the work of relaxation of the spring respectively. the starting air was often insufficient to produce the ignition temperature. The continued running of the machine is then called into question.



  In order to achieve the ignition temperature in any case, it has already been proposed that part of the air be discharged through a manually controlled drain valve during the compression stroke in the internal combustion cylinder before compression. However, too large an amount of air could also be removed. The energy used for starting is then so great that the internal combustion piston is driven beyond its inner stroke end position and damage can occur.



  In the Flugkolbenverdicliter according to the invention, the discharge of compressed air can be adapted to the energy supply intended for starting in that the organ for controlling the starting pressure is air and the organ for discharging compressed air is controlled depending on the movement of the piston .



  In the case of flying piston compressors, in which fuel is injected into the internal combustion cylinder during operation, locking devices can also be provided, one of which prevents fuel injection into the cylinder provided with the starting element during the starting stroke and the other prevents the supply of starting air during operation and prevents the discharge of compressed air.



  An embodiment of the subject invention is shown on the drawing simplified.



  Fig. 1 shows the section through a flight piston compressor according to the invention, Fig. 2 shows the pressure curve in the cylinder provided with the starting element during the starting stroke and Fig. 3 shows the pressure curve in the cylinder provided with the relief element during the starting stroke.



  The flying piston compressor according to FIG. 1 has four internal combustion pistons 3, 4, 5 and 6 in two working cylinders 1 and 2. The internal combustion pistons 4 and 5 are connected to one another with the aid of the compressor piston 7. The internal combustion pistons 3 and 6 each have a special compressor piston 8 and 9 and are verbun with the help of the piston rods 34 and 35 and the yokes 36 and 37 via the tie rods 38 and 39 to each other. Of every two of the pistons connected to one another, one performs an expansion stroke, while the other causes compression.

   The internal combustion piston pairs 3, 4 or 5, 6 are also synchronized with one another in a manner not shown, for example by push rods and rocker arms, so that all four pistons reach their stroke end positions at the same time.



  The agent to be compressed is introduced into the compressor cylinders 10, 11 and 12 from the suction lines 14, which can be shut off in a manner not shown, via the suction valves 13 and is pressed into the delivery lines 16 via the pressure valves 15. The combustion air flows to the working cylinders 1 and 2 through the flushing lines 17, while the combustion gases are discharged through the gas lines 18. Fuel is fed from fuel pumps (not shown) through lines 19 to fuel valves 20 of cylinders 1, 2.



  A drain valve 21 is arranged in the working cylinder 1, which connects the working space to the scavenging air line 17 via the line 22. In the working cylinder 2, a starting valve 23 is provided, to which a compressed air cylinder 24 is closed through the line 25. Both valves 21 and 23 are respectively operated by pistons in the compressed air cylinder <B> 26 </B>. 27 opened and respectively by springs 28. 29 closed.



  The cylinders 26 and 27 are connected to the bottle 24 by lines 30 and 31. In each of these lines a valve 32 is respectively. 33 is provided, which can be operated by a servomotor, not shown. The servomotors are connected to a pulse generator 42 via lines 40 and 41 for pneumatic, electrical, hydraulic or mechanical means, for example.

   which in turn is under the influence of the movement of the yoke 36 and thus the movement of the piston 3 via the lever 43. Influenced by the movement of the piston 3 connecs the valves 32 and 33, the cylinders 26 and 27 either with the bottle 24 or with the free atmosphere. The pistons in the cylinders 26 and 27 open the valves respectively under the pressure of the starting air. they close it under the pressure of the springs.



  To start the machine, the suction lines 14 of the compressor cylinders are shut off and the pistons 3 to 9 are then brought into the position shown in FIG. 1 by means of a switching device (not shown). The valves 32 and 33 are opened and compressed air from the bottle 24 flows into the cylinders 26 and 27 and opens both the discharge valve 21 of the cylinder 1 and the starter element 23 of the cylinder 2.



  Starting air flows from the bottle 24 via the line 25 into the cylinder 2, so that the internal combustion pistons 5 and 6 are driven into the outer stroke end position. At the same time, the internal combustion piston 4 is pressed into the inner stroke end position via the compressor piston 7 and the internal combustion piston 3 with the aid of the yokes 36 and 37 and the rods 38 and 39. No air is compressed in the cylinder until the end of the slots connecting the working space of the cylinder 1 with the outlet channel 18. After the slots are closed, some of the air trapped in the cylinder 1 can still escape through the discharge valve 21 and the line 22 into the scavenging air duct 17.



  During the outward stroke of the internal combustion piston 5 and 6 and the inward stroke of the internal combustion piston 3 and 4, the control members 32 and 33 are reversed by the pulse generator 42. A connection then arises between the control cylinders 26 and 27 and the outside, so that air trapped in them can flow out and the starting valve 23 and the discharge valve 21 are closed. The starting air introduced into the cylinder 2 then moves the internal combustion pistons 5 and 6 into the outer stroke end position, while in the cylinder 1 the air trapped there is further compressed.



  In the vicinity of the inner stroke end position of the internal combustion pistons 3 and 4, fuel is introduced into the compressed air through the fuel valve 20 of the cylinder 1 and ignites, whereupon the combustion gases push the internal combustion pistons 3 and 4 back into the outer stroke end position.



  At the same time, the internal combustion pistons 5 and 6 are pushed into the inner end stroke position, the enclosed air being compressed. Then 2 fuel is introduced through the fuel valve 20 of the cylinder. During the third stroke after the start-up stroke, the machine is in normal operation so that the suction lines 14 can be opened, whereupon the medium supplied from the lines 14 is compressed in the cylinders 10 to 12.



  In the diagram of FIG. 2, the stroke path 1 is plotted as the abs cissa and the pressure p in the cylinder 2 as the Or dinate. The starting air is supplied during the starting stroke under the pressure pa during the stroke distance a. After the start-up valve has been closed, the cylinder content expands according to line e and discharges through the outlet slots at the end of the stroke at point P of the diagram. The hatched area represents the work that is done by the starting air during the first starting stroke.



  In Fig. 3, the path l of the piston is selected as the abscissa and the pressure p of the air in the cylinder 1 as the ordinate. During the stroke distance s, the outlet slots remain open, so there is no increase in pressure.

   During the stroke distance b, the drain valve remains open during the starting stroke, the pressure rises slightly, according to the flow resistance in the drain valve. At point 0 of the diagram the drain valve is closed and the pressure in cylinder 1 rises rapidly and steeply to the final compression pressure p. The work required for compression during the starting stroke is shown by the hatched area.

   The compression work must be so much smaller than the drive work, shown by the hatched area in FIG. 2, that the losses for the piston friction and compressor work are just being applied. The compression in the cylinder provided with the starting valve is driven up to the pressure required for auto-ignition.



  As in known diesel engines, locking devices can also be provided which allow fuel to be fed into the cylinder provided with the starter element during the starter stroke. prevent the opening of the starter element and the discharge element during normal operation with fuel supply. In particular, when the fuel pumps are driven and controlled by the pressure in the working cylinder, such locking devices are useful so that fuel is not introduced into the cylinder during the start-up stroke.

   Further devices can ensure that only a small amount of fuel is introduced into the cylinder provided with the drain valve at the end of the starting stroke, in order to avoid impermissible acceleration of the working pistons.



  The start valve 23 and the drain valve 21 can be opened and closed at the same time. However, one valve can also be opened or closed later than the other. Both organs can be opened and closed at different times.



  The first ignition during the starting stroke can be brought about by an ignition device, for example a glow head, a heating coil or an electrical spark gap. A special fuel that ignites easily, for example petrol, gasoline or benzene, can also be injected for start-up. The fuel used for starting can be preheated in order to obtain a perfect atomization and to facilitate ignition.



  The two pairs of pistons can be kept in synchronism by means of hydraulic, mechanical or electrical synchronizing devices. The pistons can also be arranged in two separate cylinders. Finally, synchronization devices can also be provided between the pistons of a pair of pistons.



       Flying piston compressors according to the invention can be used to drive compressors. The compressed medium can be used alone or together with combustion gases to drive expansion machines, turbines or piston engines. be used. Compressed gas or compressed air networks can be fed by means of flying piston compressors according to the invention, from which the compressed gases or compressed air for operating compressed air devices, for example for driving tools and machine tools, is taken.

    Air required for purging and combustion can also be taken from the compressors, which are driven by the flying pistons.



  So that the starting cylinder can be filled with enough starting air, the starting valve expediently has a relatively large passage cross-section and is opened quickly, or the flight pistons can be held by a locking device until the cylinder is loaded with starting air to full pressure.



  During the starting process, the compressors advantageously remain without back pressure. If the machine is to be conveyed into a manifold that is already under pressure, an equalizing space can be switched between the flying piston compressor and the manifold, which can be shut off from the manifold and connected to the outside. The compensation room is connected to the outside for starting. Then the connection with the outside is slowly closed until the pressure in the equalization space has risen to the pressure in the collecting line.

   Then the connection with the manifold is opened and at the same time the connection with the outside is closed.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Flugkolbenverdichter mit mindestens zwei synchron laufenden Brennkraftkolben, von denen der eine einen Verdichtungshub, wäh rend der andere einen Expansionshub aus führt, dadurch gekennzeichnet, dass der Zy linder des einen Kolbens ein Organ zur Steuerung von Anlassdruckluft und der Zy- linder des andern Kolbens ein Organ zum Ablassen von darin verdichteter Luft hat. UNTERANSPRÜCHE : 1. PATENT CLAIM: Flying piston compressor with at least two synchronously running internal combustion pistons, one of which performs a compression stroke while the other performs an expansion stroke, characterized in that the cylinder of one piston is an organ for controlling starting compressed air and the cylinder of the other piston has an organ for discharging air compressed therein. SUBCLAIMS: 1. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Organ zur Steuerung von Anlassdruck- luft und das Organ zum Ablassen von verdichteter Luft in Abhängigkeit von der Bewegung der Kolben gesteuert wer den. 2. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, bei welchem im Betrieb in die Brennkraftzylinder Brennstoff einge spritzt wird, gekennzeichnet durch eine Sperrvorrichtung, welche während des Anlasshubes die Brennstoffeinspritzung in den mit dem Anlassorgan versehenen Zylinder verhindert. 3. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine Sperr vorrichtung, welche während des Betrie bes die Zufuhr von Anlassluft und ein Ablassen von verdichteter Luft ver hindert. Flying piston compressor according to patent claim, characterized in that the organ for controlling the starting compressed air and the organ for releasing compressed air are controlled as a function of the movement of the pistons. 2. Flying piston compressor according to patent claim, in which fuel is injected into the internal combustion cylinder during operation, characterized by a locking device which prevents fuel injection into the cylinder provided with the starting element during the starting stroke. 3. Flying piston compressor according to patent claim, characterized by a locking device which prevents the supply of starting air and a discharge of compressed air ver during operation bes. 4. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine Vor richtung, welche in die beim Anlasshub im Zylinder mit dem Ablassorgan ver dichtete Luft in der Nähe der innern Hubendlage des Kolbens Brennstoff ein führt. 5. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine Vor richtung, welche am Ende des auf den Anlasshub folgenden Hubes in den mit dem Anlassorgan versehenen Zylinder Brennstoff einführt. 6. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zündung durch künstliche Mittel eingeleitet wird. 4. Flying piston compressor according to patent claim, characterized by a device before which leads into the air compressed during the starting stroke in the cylinder with the discharge element in the vicinity of the inner stroke end position of the piston fuel. 5. Flying piston compressor according to patent claim, characterized by a device before which introduces fuel into the cylinder provided with the starting element at the end of the stroke following the starting stroke. 6. Flying piston compressor according to claim, characterized in that the first ignition is initiated by artificial means. 7. F.lugkolbenverdichter nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anlassen ein leicht entzündbarer Brennstoff verwendet wird. B. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine Vor richtung, welche den Brennstoff zum Anlassen vorwärmt. 9. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine Steuer vorrichtung, die das Anlassorgan in Ab hängigkeit von der Bewegung des Kol bens betätigt. 7. F.lug piston compressor according to patent claim, characterized in that a highly flammable fuel is used for starting. B. flying piston compressor according to patent claim, characterized by a device before which preheats the fuel for starting. 9. Flying piston compressor according to claim, characterized by a control device which actuates the starting element in dependence on the movement of the piston. 10. Flugkolbenverdichter nach Patentan spruch, gekennzeichnet durch eine Steuer vorrichtung, die das Ablassorgan in Ab hängigkeit von der Bewegung des Kol bens betätigt. 10. Flying piston compressor according to claim, characterized by a control device which actuates the discharge element in dependence on the movement of the piston.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1049150B (en) * 1954-08-16 1959-01-22 Francis Cyril Perrott Free-flight piston compressors or gas generators

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1049150B (en) * 1954-08-16 1959-01-22 Francis Cyril Perrott Free-flight piston compressors or gas generators

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