DE1280615B

DE1280615B - Freiflugkolben-Treibgaserzeuger

Info

Publication number: DE1280615B
Application number: DEB55698A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-01-25
Filing date: 1956-01-24
Publication date: 1969-04-24
Also published as: US2983098A

Description

Die Erfindung betrifft einen Freiflugkolben-Treibgaserzeuger, bei dem in einem Zylinder zwei stufenlose Kolben mit je zwei Stirnflächen gleichen Durchmessers gegenläufig arbeiten -und zwischen ihren einander zugekehrten Stirnflächen einen im Zweitakt-Verfahren gesteuerten Verbrennungsraum, dem über eine Ladeluftleitung Ladeluft zugeführt wird, einschließen, während die anderen Stirnflächen der Kolben an den Zylinderenden angeordnete Verdichterräume für Luft begrenzen.
Die derartigen bekannten Freiflugkolben-Treibgaserzeuger haben den Nachteil, daß bei gleichem, durch das Verbrennungsraumvolumen bestimmtem Hub die Verdichterräume relativ klein. sind. Die in die Verdichterräume unter normalen Betriebsbedingungen geförderte Luftmenge reicht also insbesondere bei großen Belastungen nicht für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Freiflugkolben-Treibgaserzeugers aus.
Zur Vergrößerung des Luftvolumens der Verdichterräume verwenden daher andere bekannte Freiflugkolben-Treibgaserzeuger Stufenkolben, die verdichterraumseitig einen wesentlich größeren Durchmesser als verbrennungsraumseitig haben. Bei einem bekannten Freiflugkolben-Treibgaserzeuger dieser Art ist ein von einer Hilfsturbine angetriebener Ladeluftverdichter vorgesehen, wobei die Hilfsturbine mit Treibgas gespeist wird. Die Verwendung von Stufenkolben hat aber neben einer aufwendigeren Herstellung von Kolben und Zylindern insbesondere hinsichtlich des hierfür erforderlichen Aufwandes für die Bearbeitungsgenauigkeit erhebliche Nachteile hinsichtlich des Verschleißverhaltens, der Abdichtverhältnisse, der Zentrierbarkeit und der Massenträgheit solcher Kolben. Insbesondere durch die vergrößerte Massenträgheit wird die Schwingungsfrequenz der Kolben verringert und damit das Leistungsgewicht der Maschine herabgesetzt.
Die Aufgabe besteht somit darin, die Nachteile des eingangs genannten Freiflugkolben-Treibgaserzeugers zu vermeiden, um die Vorteile stufenloser Kolben zu nutzen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Luft aus den Verdichterräumen einer Luftturbine zugeführt wird, die einen Ladeluftverdichter antreibt, wobei die Luft in der Luftturbine auf Ladeluftdruck entspannt wird, und daß die entspannte Luft der Luftturbine und die Luft aus dem Ladeluftverdichter über Leitungen einem gemeinsamen Speicher zugeführt wird, an den die Zufuhrleitung zu den Verdichterräumen und die Ladeluftleitung angeschlossen sind.
Mit dieser Anordnung wird erreicht, daß die bei dem bekannten Freiflugkolben-Treibgaserzeuger fehlende Luftmenge durch den Ladeluftverdichter ergänzt wird, indem die in den Verdichterräumen höher verdichtete Luftmenge über die Luftturbine entspannt wird. Zum Weiterbetrieb des Freiflugkolben-Treibgaserzeugers steht somit eine Luftmenge größeren Volumens und niedrigeren Druckes zur Verfügung. Zwar entstehen hierbei Verluste dadurch, daß die gleiche Luftmenge zunächst verdichtet und dann expandiert wird, jedoch wird dieser Nachteil im Interesse der beträchtlichen Vorteile, welche die stufenlosen Kolben liefern, in Kauf genommen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Zeichnung stellt ein Kreislaufschema des erfindungsgemäßen Freiflugkolben-Treibgaserzeugers dar. Dieser weist einen Zylinder 1 mit zwei darin angeordneten stufenlosen Freiflugkolben 2 und 3 auf, deren einander zugekehrte Stirnfläche zwischen sich einen Verbrennungsraum 4 mit einer Brennstoffeinspritzeinrichtung 4' einschließen. Die anderen Stirnflächen der Kolben 2 und 3 begrenzen an den Zylinderenden angeordnete Verdichterräume 5 und 6. Vom Verbrennungsraum 4 aus wird über eine an ihn angeschlossene Treibgasleitung 7 eine Nutzturbine 8 gespeist.
An beide Verdichterräume 5 und 6 ist eine Abfuhrleitung 9 für das dort verdichtete Luftvolumen mit einem Ausgleichsbehälter 10 angeschlossen, die zu einer Luftturbine 11 führt, welche über eine Welle 12 einen Ladeluftverdichter 13 treibt. Die Luft in der Luftturbine 11 wird auf Ladeluftdruck entspannt und die entspannte Luft der Luftturbine 11 sowie die Luft aus dem Ladeluftverdichter 13 über Leitungen 14 und 15 einem gemeinsamen Speicher 16 zugeführt, an den eine Zufuhrleitung 17" zu den Verdichterräumen 5 und 6 und eine Ladeluftleitung 18 angeschlossen sind.

Claims

Patentanspruch: Freiflugkolben-Treibgaserzeuger, bei dem in einem Zylinder zwei stufenlose Kolben mit je zwei Stirnflächen gleichen Durchmessers gegenläufig arbeiten und zwischen ihren einander zugekehrten Stirnflächen einen im Zweitakt-Verfahren gesteuerten Verbrennungsraum, dem über eine Ladeluftleitung Ladeluft zugeführt wird, einschließen, während die anderen Stirnflächen der Kolben an den Zylinderenden angeordnete Verdichterräume für Luft begrenzen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Luft aus den Verdichterräumen (5, 6) einer Luftturbine (11) zugeführt wird, die einen Ladeluftverdichter (13) antreibt, wobei die Luft in der Luftturbine (11) auf Ladeluftdruck entspannt wird, und daß die entspannte Luft der Luftturbine (11) und die Luft aus dem Ladeluftverdichter (13) über Leitungen (14,15) einem gemeinsamen Speicher (16) zugeführt wird, an den die Zufuhrleitung (17) zu den Verdichterräumen (5, 6) und die Ladeluftleitung (18) angeschlossen sind.