DE1526367A1 - Freikolben-Brennkraftmaschine - Google Patents
Freikolben-BrennkraftmaschineInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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Description
9. September 1966
greikolben-Brennkraftmaschine
Die Erfindung betrifft eine Ireikolben-Brennkraftmaschine
zur Verdichtung und/oder zur Verdrängung mindestens eines Arbeitsmediums, bei der jeweils eine Anzahl von durch eine Kolbenverbindungsstange
starr miteinander verbundenen, in jeweils einem gescnlossenen Zylinder eingesetzten und üiusen jeweils in
zwei Zylinderräume unterteilenden Freikolben Pr eikol einsätze i,.i."i-
den, die miteinander gekoppelt sind, um jeweils air.ü ausreichen
de Anzahl von außenliegenden Zylinderräumen zu erhalten» durch
die keine Kolbenverbindungstange führt, so daß aich deren Verwendung
als Brennräume insbesondere für Vlertakt-Konatruktionen ermöglicht.
Als KcDpelungsarten der verschiedenen Kolbensätze aind
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bisher nur msehanisclie !irbval vor-gasch'lagen worden, die unter
anasrsffi eins Knebel wolls:. Sahniiäder j Gelenkhebel usw. umfassen
körar.äVL · Nachteilig bsi o.&i? 7erwendung solcher mechanischen Mitte:·,
ist die lio'öwsndigkeit j entsprechende Lagerungen vorsehen zu
rausson, die teuer sind und ein hohes Maß an Präzision erfordern
Bt-ner- ist als Kachteil solcher meenanisenen Kittel der zwangsläufig
auftretsn.de Verschleiß anzusehen, der bis zu einer J?unktionsuntau/.-licnkeit
usr gesamten Maschine cehan kann.
öi- ist es Aufgabe dsr Brfin&ung, eine Kopp
limgart κυ s:--hai'f^n, ·:Η,>3 a-ißerorientlicn evf .-.ίΛοΙν wirkt, keiner
lei IrHgeriQAg-in iiffii?aß'5:. f?i:: relativ -'göi-in^3i; Ma.3 an Präzision o
f-;'V;i.>./t -ad ao "lit wii- 1:;Λ;ΐ3η "Vorscnlf^.S Λη· Ga.folge her.
u" ν... i\^:^\- j" .:■■<:: : d;::../i rvlH ί-:": -"''■"' j.;.- ;>
i ■-■?---.ang yardic^-
SZ-''' ;../■. ?;■ lSj}.uiäs;>/J:;i;a d"i .:', "? ΐίαΐ.:·δ^·?:";υ:: - V:-:; ; ■ : r'^aufschlagten
Tr '\'::kCil-:-yr'? iii i"1 ^:v'--■ ; /"''--^v-I ":l>r ί'.:·Ί: ~~-::::'_ -"?';■ ;·:.: el ί·-βη Arbelts-
kolben und/oder mittels des mit ihm gekoppelten anderen Treibkolbens
jeweils mindestens ein Arbeitsmedium in eine erste Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume ansaugbar und aus
einer zweiten Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume
verdränsbar sowie der verbrannte Brennstoff eines vorangegangenen Taktes in einem als Brennraum dienenden zweiten Zylinderraum verdrängbar ist und anschließend bei Verbrennung verdichtet eingeleiteten Brennstoffs in dem als Brennraum dienenden zweiten
Zylinderraum bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbensund/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben
und/oder mittels des mit ihm gekoppelten ersten Treibkolbens jeweils mindestens ein Arbeitsmedium aus der ersten Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume verdrängbar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume ansaugbar sowie der verbrannte Brennstoff in dem als Brennraum dienenden Zylinderraum verdrängbar ist, dadurch gelöst, daß die beiden Freikolbensätze mittels eines Druckaittels gekoppelt sind, das bei der Hubbewegung eines der Kolbensätze in Treibrichtung au« eines durch einen Koppelkolben dieses Freikolbensatzes abgeteilten,
als Koppelraum dienenden Zylinderraun eines iha zugeordneten Zylinders verdrängbar und in einen durch eintn Koppelkolben de« anderen Freikolbensatzes abgeteilten, ale Koppelraum dienenden Zylinderraum eines ihm zugeordneten Zylinders einleitbar 1st und anschließend bei der Hubbewegung des anderen der Freikolbensätze in Treibrichtung aus dem durch den Koppelkolben des anderen Frei-
einer zweiten Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume
verdränsbar sowie der verbrannte Brennstoff eines vorangegangenen Taktes in einem als Brennraum dienenden zweiten Zylinderraum verdrängbar ist und anschließend bei Verbrennung verdichtet eingeleiteten Brennstoffs in dem als Brennraum dienenden zweiten
Zylinderraum bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbensund/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben
und/oder mittels des mit ihm gekoppelten ersten Treibkolbens jeweils mindestens ein Arbeitsmedium aus der ersten Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume verdrängbar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume ansaugbar sowie der verbrannte Brennstoff in dem als Brennraum dienenden Zylinderraum verdrängbar ist, dadurch gelöst, daß die beiden Freikolbensätze mittels eines Druckaittels gekoppelt sind, das bei der Hubbewegung eines der Kolbensätze in Treibrichtung au« eines durch einen Koppelkolben dieses Freikolbensatzes abgeteilten,
als Koppelraum dienenden Zylinderraun eines iha zugeordneten Zylinders verdrängbar und in einen durch eintn Koppelkolben de« anderen Freikolbensatzes abgeteilten, ale Koppelraum dienenden Zylinderraum eines ihm zugeordneten Zylinders einleitbar 1st und anschließend bei der Hubbewegung des anderen der Freikolbensätze in Treibrichtung aus dem durch den Koppelkolben des anderen Frei-
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■ fill
raum dienenden Zylinderraum Brennstoff anaaugbar sind (erster Takt), bei Verbrennung des Brennstoffs im zweiten als Brennraum
dienenden Zylinderraum bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbens und/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben
und/oder mittels der anderen mit ihm gekoppelten Treibkolben jeweils mindestens ein Arbeitsmedium aus der ersten
Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderraume verdrängbar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume
ansaugbar sowie gleichzeitig in den dritten als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff ansaugbar, in dem vierten als
Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff verdichtbar und in dem ersten als Brennraum dienenden Zylinderraum der verbrannte
Brennstoff verdrängbar sind (zweiter Takt), bei Verbrennung des Brennstoffs im vierten als Brennraum dienenden Zylinderraum bei
der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbena und/oder
mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitekolben und/oder mittels der mit ihm gekoppelten anderen Treibkolben das Arbeitsmedium
oder die Arbeitsmedien in die erste Gruppe als Arbeiteräume dienender Zylinderräume aneaugbar und aus der zweiten Gruppe als
Arbeitsräume dienender Zylinderräume verdrängbar sowie gleichzeitig in den ersten als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff ansaugbar, aus dem zweiten als Brennraum dienenden Zylinderraum der verbrannte Brennstoff verdrängbar und in dem dritten als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff verdichtbar
sind (dritter Takt), und anschließend bei Verbrennung des Brenn-
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Stoffs im dritten als Brennraum dienenden Zylinderraum bei der
Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbens und/oder mittels
der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben und/oder mittels der mit ihm gekoppelten anderen Treibkolben das Arbeitsmedium oder
die Arbeitsmedien' aus der ersten Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume verdrängbar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräume
dienender Zylindenäume ansaugbar sowie gleichzeitig aus dem vierten als Brennraum dienenden Zylinderraum der verbrannte
Brennstoff verdrängbar, in dem ersten als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff *verdichtbar und in dem zweiten
als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff ansaugbar sind (vierter Takt), dadurch gelöst, daß,die beiden Freikolbensätze
mittfels eines Druckmittels gekoppelt sind, das bei der treibenden
Hubbewegung eines der Freikolbensätze aus einem durch einen Koppelkolben dieses iteikolbensatzes abgeteilten Zylinderraum
eines ihm zugeordneten Zylinders verdrängbar und in einen durch einen Koppelkolben des anderen FreiV'ilben^tfcea abgeteilten Zylinderraum
eines ihm zugeordneten Zylinders einleitbar und gleichzeitig aus einem zweiten Zylinderraum, der insbesondere
durch denselben Koppelkolben des anderen Freikolbensatzes abgeteil&t
let, verdrängbar und in einen durch insbesondere denselben
Kcppelfcolfetä deii treten frelkolben3atsea abgeteilten Zylin-
1st und b#i der treibenden Kubbewegung des
Ic>ppslkolben die-
und in
ßAO ORIGINAL
den durch den Koppelkolben des ersten Freikolbsris.": ^b t.
ten Zylinderraum einleitbar und gieichze t ·;!?- 3it>? ; ^; v.'»;
linderx'amn, eier ins be^nOf".-γη '.Ιί.τα'Λ .l^üftt-;.; ■- '■/;; ·. ■.
'ifrt-.x\:oloenyatzen aV'i'1'^: it .'"^;, ■/ .,. Λ.;■■■. :■..■;·■"-. . ,
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β Ö S I 2 3 / Q 1 i:? ^ BAD ORIGINAL
Stoff verdichtbar, aus jeweils mindestens einem weiteren als
Brennraum dienenden Zylinderraum verbrannter Brennstoff eines vorangegangenen Taktes verdrängbar und in jeweils mindestens
einen weiteren als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff ansaugbar sind (erster Takt), bei Verbrennung von im ersten
Takt in mindestens einem als Brennraum dienenden Zylinderraum verdichtetem Brennstoff bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten
Treibkolbens und/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben und/oder mittels der anderen mit ihm gekoppelten
Treibkolben jeweils mindestens ein Arbeitsmedium aus der ersten Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräurne verdrängbar und
in die zweite Gruppe als Arbeltsräume dienender Zylinderräume
ansaugbar sowie gleichzeitig in mindestens einen als Brennraum dienenden, im ersten Takt von verbranntem Brennstoff freigespülten
Zylinderraum frischer Brennstoff ansaugbar, in mindestens einem weiteren als Brennraum dienenden, im ersten Takt mit frischem
Brennstoff gefüllten Zylinderraum der Brennstoff Verdichtbar und aus mindestens einem weiteren als Brennraum dienenden,
im ersten Takt mit verbranntem Brennstoff gefüllten Zylinderraum der verbrannte Brennstoff verdrängbar sind (»weiter Takt),
bei Verbrennung von In zweitem Takt in mindeetene einem als
Brennraum dienenden Zylinderraum verdichteten Brennstoff bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolben« und/oder
mittels dir mit ihm gekoppelten Arbeitskolben und/oder mitten
der anderen mit ihm gekoppelten Treibkolben jeweils mindestens
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ein Arbeitsmedium in die erste Gruppe ais Ar bei tsrJu;,;e dienende Zylinderr-L'une ansaugbar und aus der zweiten Gruppe als Arbeitsräume
dienende Zylinderräume verdrängbar sowie gleichzeitig in mindestens einen als Brennraum dienenden, im zweiten
Takt von verbranntem Brennstoff freigespülten Zylinderraum frischer Brennstoff ansaugbar, in mindestens einem weiteren als
Brennraum dienenden, im zweiten Takt mit frischem Brennstoff gefüllten Zylinderraum der Brennstoff verdichtbar und aus mindestens
einem weiteren als Brennraum dienenden, im zweiten Takt mit verbranntem Brennstoff gefüllten Zylinderraun eier varbrannte
Brennstoff verdrängbar sind (dritter Takt), und >-■;■ .:">. ieJlieh
Du:. Verbrennung;-: von in dritten Takt in r;i indes lern;; ^;. ;,<■: ^ a. Lr-;
.ir ν·;,:. ,;."■;■.'.τ; :χ± ent-fiden Zy 1 inderraura verdichtetem .'..:■-.·; · :.- : :>·-.:.
■ -.': , ■:..■: irur.g des d.ubei beaufschlagter) Tr:· , . ■ . ."·. .. ·. .:
- ' : ., ;■ ."it in:r ·■:.' ;:■ v\:r: 1 ten ^'beitskc "i ·: ■■:■' ■ '■".- -. . ■
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;irr:e v-:: -'.ir'..·;;.r,t<:·.- und in
einen alt Brerinraua dianötid;; b
Br-amißtof £ Tr ei ge spül tan ,.;:>■':.'„;
^ n^ibl· ~ff anaaugbar» in iBindastene ölr;ea >:f ■-■■'..
Bre/.inrau:s dienenden, im di'itten Takt mit fri3cr,;-m
füllten 'iylinderraum der Brennstoff verdichtbar ur,:v
stens emr.rri weiteren ale Brennraum dienenden, is di
BAD ORIGINAL
mit verbranntem" Brennstoff -gefüllten -Zylin&erraum "der verbrannte
Brennstoff verfeängbss■sind (vierter Takt)p wobei jeder der
Freikolbensätze einen Eoppelkolben umfaßt9 der jeweils einen
ihm zugeordneten Zylinder in zwei -Zylinderräwae teilt;, wobei
jeweils zwei Zylinderx'äum® verschiedener Zylinder miteinander
über Strömungswege verbunden sind und das Druckmittel aus jeweils
einem der 'Zyiinderräume in den jeweils angeschlossenen Zy-= linderräum leitbar ist.
Irern'er ist <srfindungsgemäß in -Verbindung mit dem ersten
Lösungsvorseälag fQSßQsmhQU^ daß α@Ε>
.ά@@" jeweiligen den-.
bsi·;
Ιι3Λ·^ Tu _ ,ei ο, "..ro* ^ * - α-—
tj
, v - »I
Seiten mit dem Druckmittel zusammenwirkend vorgesehen sind, vorgesehen, daß die von einseitig wirkenden Koppelkolben in zwei
ZyIinderräume unterteilten, ihnen zugeordneten Zylinder auf der
dem Koppelraum gegenüberliegenden Seite der Koppelkolben als Arbeitsräume dienende Zylinderräume umfassen, in die jeweils
ein Arbeitsmedium ansaugbar bzw. aus denen ein Arbeitsmedium verdrängbar ist.
Die Erfindung ist im nachfolgenden an Hand zweier Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf diö Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:
Fig. 1 eine scnematisehe Darstellung einer erfindungsgemäßen
Freikolben-Brennkraftmaschine mit zwei Freikolbensätzen in Viertaktausführung mit
paarweise einander zugeordneten Brennräumen.
Pig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Ereikolben-Brennkraftmaschine mit vier
Preikolbensätzen in Tiertaktausführung mit in Reihe angeordneten Brennräumen.
Die in SIg. 1 schematisch dargestellte ©rfindungsgemäße
Freikolben-Brennkraftmaschine zur Verdichtung und/oder «ur Verdrängung
mindestens eines Arbeitsmediums besteht aus zwei Frei-
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kolbensätzen 1 und 2, die in jeder beliebigen Lage relativ zueinander
angeordnet sein können, insbesondere aber in paralleler Lage angeordnet sind. Der Freikolbensatz 1 umfaßt einen ersten
Endkolben 3 und einen zweiten Endkolben 5· Zwischen den beiden
Endkolben 3 und 5 ist ein Zwischenkolben 4 angeordnet, der mittels
einer Kolbenverbindungsstange 2? starr mit den beiden Indfc
kolben 3 und 5 verbunden ist. In gleicher Weise umfaßt der Freikolbensatz
2 einen ersten Endkolben 8 und einen zweiten Bndkolben 6. Zwischen diesen beiden Bndkolben 8 und 6 ist ebenfalle
ein Zwischenkoiben 7 angeordnets der mittels einer Kolbenverbindungsstan^e
28 starr mit dan beiden Sndkolben 8 und 6 verbunden ist. Jeder der Kolben 3-8 ist in einen Zylinder 9-14 eingesetzt.
Der dem ,jeweiligen Zylinder zugeordnete Kolben unterteilt
den Zylinder jeweils in zwei Zylinderräume. Dabei entstehen Zylinderraume
1>-26. Die Zylinderraurae 15» 20» 21 und 26 sind über
Einlaßventile 29 und Auslaßventile JQ mit Brennstoff-Zuleitungen
und Brennstoff-Ableitungen (nicht dargestellt) verbunden. In si· ist Brennstoff ainlefcbar - sie übernehmen also die Funktion von
Brennräumen. Die Zylinderräume 16» 19, 22 und 25 sind über Säugventile
31 und Druckventil 32 pit Leitungen oder Koamern verbunden,
au3 denen das Arbeitsmedium oder die Arbeiteaedien ansaugbar
ist oder sind bzw. in die das Arbeit £UB«diuai oder dl· Arbeitsmedien
aua do^ Zylinderräuaen νerdrängbar ist oder eind.
Me Zylinderräume !7t 16, 23 und 24 schließlich sind tu Paaren
über Strömungewege 33 und ^A gekoppelt, ansonsten aber geechlos-
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sen, abgesehen von möglichen Füllöffnungen oder leitungen, die
nicht dargestellt sind. Während die Zylinderräuiae 16, 19, 22
und 25 als irbeitsräume fungieren, dienen die Zylinderräume 17»
18, 23 und 24- als Koppelräume - auf die Definition «iesea Begriffe wird noch einzugehen sein.
Die beiden die ihnen zugeordneten Freikolben 3» 4- und ä
5 bzw. 6, 7 und 8 starr miteinander verbindenden Kolbenverbindungsstangen 27 und 26 führen dureh die die Zylinderräuee 16-19 und 22-25 stirnseitig abschließenden ZyIInderkopfwände 35
und sind in Dichtbereichen 36, an denen die Zylinderräume 16-19 und 22-25 gegen die Kolbenverbindungsstangen 27 und 28 abgedichtet sind, axial verschiebar.
sind die Kolben 3» 4 und 5 relativ tu den Kolben 6, 7 und 8 so g
angeordnet, dali bei einer Lage der Kolben 3»<A und 5 in einer
ersten Hublage 38 die Kolben 6, 7 und θ sich in einer zweiten
Hublage 37 befinden, obgleich ebensogut die beiden Freikolben-•ätze einander 00 zugeordnet sein könnten, dad sieh alle sechs
Kolben in dergleichen Hublage befinden.
Bei Verbrennung von vorher angesaugt·· und verdichteten Brennstoff beispielsweise in dem Brennraum 15 werden der
Kolben 3 und die starr alt ihm verbundenen Kolben 4· und 5 aus
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der ersten Hublage 38 in die zweite Hublage 37 überführt. Bei
dieser Hubbewesung wird aus dem Arbeitsraum 16 vorher angesaugtes
Arbeitsmedium verdrängt und in den Arbeitsraum 19 Arbeitsmedium angesaugt. Gleichzeitig wird beispielsweise aua dein Brennraum
20 vorher verbrannter Brennstoff verdrängt, Darüber hinaus wird bei dieser Hubbewegung ein Druckmittel, das sich in dem
Koppelraum 18 befindet, durch den Strömungsweg J4>
in den Koppelraum 24 des zweiten Preikolbensatzes 2 gedrängt. Das Druckmittel,
das vorzugsweise inkorapressibel ist, drückt dabei den Koppelkolben
7 und damit die mit ihm starr verbundenen beiden anderen Kolben 6 und 8 des Frelkolbenaatzes 2 aus der Hublage 37 in die Hublage
38. Mit der Hubbewegung des Koppelkolbens 7 von der Hublage
37 in die Hublage 38 wird gleichzeitig in dem Koppelraum 23 befindliches
Druckmittel in den Koppelraum 1? über den Strömungsweg 35 gedrückt - gleichzeitig aber auch durch die synchrone Bewegung
des Koppelkolbens 4 vom Hubende 38 in die Hublag· 37 angesaugt.
Bei der mit der Hubbewegung dee FreilAlbensatzee 1 gekoppelten Huttewegung des yreikolheneatzes 2 wird beispielsweise in
dem Brennraum 21 vorher angesaugter Brennstoff verdichtet und in den Brennraum 26 neuer Brennstoff angesaugt. Gleichzeitig werden
in den Arbeitsraum 22 ein Arbeltsmedium angesaugt und aus dem Arbeitsraum
25 ein Arbeitsmediu» verdrängt.
Die Koppelräume 17, 18, 23 und 24 dienen also dazu,
ein Druckmittel aufzunehmen, das jeweils bei der Hubbewegung
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L
.../15
eines der FreiKOlbensätze aus einem der Koppelräurae verdrängt
und in einen zweiten ihm zugeordneten Koppelraum gedrückt wird, der seinerseits einem Koppelkolben des anderen der Freikolbensa.tze
zugeordnet ist, um damit eine übertragung der Hubbewegung eines der Freikolbensätze auf den anderen der Freikolbensätze zu
bewirken.
Im zweiten Takt werden bei Verbrennung des im Brennraum
21 verdichteten Brennstoffs in diesem Brennraum der Kolben · d und die starr mit ihm verbundenen Kolben 7 und 6 aus der ersten
Hublage 38 in die zweite Hublage 37 überführt. Bei dieser Hubbewe^ung wird aus dem Arbeitsraum 22. vorher angesaugtes Arbeitsmedium
verdrängt und in den Arbeitsraum 25 Arbeitsmedium
angesaugt. Gleichzeitig wird in dem Brennraum 26 vorher angesaugter Brennstoff verdichtet. Darüber hinaus wird bei dieser Hubbewegung
das Druckmittel, das sich in dem Koppelraum 24 befindet, durch den Strömungsweg 34 in den Koppelraud 18 gedrängt, der dem
ersten Freikolbensatz 1 zugeordnet ist. Das Druckmittel drückt dabei den Koppelkolben 4 und damit die mit ihm starr verbundenen
beiden anderen Kolben 3 und 5 des Freikolbensatzes 1 aus der Hublage 37 in die Hublage 38. Mit der Hubbewe^ung des Koppelkolbens
4 von der Hublage 37 in die Hublage 38 wird gleichseitig in
dem Koppelraum 17 befindliches Druckmittel in den Koppelraum 23 über den Strömungsweg 35 gedrückt - gleichzeitig aber auch durch
die synchrone Bewegung des Koppelkolbens 7 aus der Hublage 33 in
009823/0173
.../16
die hublage 3? angesaugt. Bei der mit der Hubbewegung des Freikolbensatzes
2 gekoppelten Hubbewegung des Freikolbensatzes 1 wird in den Brennraum 20 neuer Brennstoff angesaugt und aus
dem Brennraum 15 verbrannter Brennstoff des vorangegangenen Taktes verdrangt. Gleichseitig werden in den Arbeitsraum 16 ein
Arbeitsmedium angesaugt und aus dem Arbeitsraum 19 ein Arbeitsmedium
verdrängt.
Im dritten Takt werden bei der lerbrennung des im
Brennraum 26 verdichteten Brennstoffs in diesem Brennraum der Kolben 6 und die starr mit ihm verbundenen Kolben 7 und θ aus
der zweiten Hublage 3? in die erste Hublage 38 überführt. Bei
dieser Huboewegung wird aus dem Arbeitsraum 25 vorher angesaugtes
Arbeitsmedium verdrängt und in den Arbeiteraum 22 Arbeitemedium
angesaugt. Gleichzeitig wird aus dem Brennraum 21 vorher verbrannter Brennstoff verdrängt. Darüber hinaus wird bei dieser
Hubbewegung das Druckmittel, das sich in dem Koppelraum 23 befintet,
durch den Strömuncsweg 35 in den Koppelraum 1? gedrängt,
der dea ersten Freikolbensatz 1 zugeordnet ist. Das Druckmittel
drückt dabei den Koppelkolben 4 und damit die mit ihm starr verbundenen beiden anderen Kolben 3 und 5 de» Freikolbeneaties
1 aus der Huolage 3Ö in die Hublage 37· Mit dor Hubbewegung dee
Koppelkolberia 4 .von der Hublage 38 in die Hublage 37 wird gleichzeitig
in dam Koppelraum 18 befindliche« Bruckaltt·. in den loppelraum
24 über den Ströinungsweg 3^ gedrückt - gleichseitig
BAD ORlGiNAL . ο ./17
152636t
auch durcn die synchrone Bewegung des Koppelkolbens 7 aus der
Hublase 37 in die Hublage 3β angesaugt. Bei der mit der Hubbewegung
des Freikolbensat, es 2 gekoppelten Hubbewegung des Freikolbensatzes
1 wird in dem Brennraum 20 Brennstoff verdichtet und in dem Brennraum 15 neuer Brennstoff angesaugt. Gleichzei
tig werden in den Arbeitsraum 19 ein Arbeitsmedium angesaugt und aus dem Arbeitsraum 16 ein Arbeitsmedium verdrängt.
Im vierten Takt schließlich werden bei der Verbrennung des im Brennraum 20 verdichteten Brennstoffs in diesem Brennraum
der Kolben 5 und die starr mit ihm verbundenen Kolben 4 und 3
aus der zweiten Hublage 38 in die erste Hublage 38 überführt.
Bei dieser Hubbewegung wird aus dem Arbeitsraum 19 vorher angesaugtes Arbeitsmedium ve:.*drängt und in den Arbeiteraum 16 Arbeitsmedium angesaugt. Gleichzeitig wird in dem Brennraum 13
Brennstoff verdichtet. Darüber hinaus wird bei dieser Hubbewegung das Druckmittel, das sich in dem Koppelraum 17 befindet,
durch den Strömungsweg 35 in den Koppelraum 23 gedrängt, der dem
zweiten Freikolbensatz 2 zugeordnet ist. Das Druckmittel drückt dabei den Koppelkolben 7 und daait die mit ihm starr verbunde
nen beiden anderen Kolben β und 6 des 7reikolben*atzes 2 aus
der treten Hublag· 38 in die zweite Hublage 37. Mit der Hubbewegung des Koppelkolbens 7 von der Hublage 3Θ in die Hublage
wird gleichzeitig in dem Koppelraum 24 befindliches Druckmittel in den Koppelraum 18 über den Strömungeweg 34 gedrückt - gleich-
009123/0173 bad original
zeitig aber auch durch die synchrone Bewegung des Koppelkolbens *f aus der Hublage 37 in die Hublage 3S angesaugt. Bei der mit
der Hubbewegung des Freikolbensatzes 1 gekoppelten Hubrewer1·ing
des Freikoloenß-itzes 2 wird in den Brennraum 21 Brennstoff angesaugt
und aus dem Brennraum 2b verbrannter Brennstoff verdrängt. Gleichzeitig werden in den Arbeitsraum 25 ein Arbeitsmedium
angesaugt und aus dem Arbeitsraum 22 ein Arbeitsmedium verdrängt.
Zwar ist in Fig. 1 als Ausführungsbeispiel speziell eine Viertakt-Brennkraftmaschine dargestellt und oben beschrieben
worden, es versteht sich aber, dak im Frinsslp die gleiche
Anordnung auch far Zweitakt-Brennkraftmaschinen anwendbar ist.
Dazu können beispielsweise die beiden in Reihe angeordneten Brennräume 15 und 21 al» einsig» Brennraum® vorgesehen sein,
während die Zyllnderräuae 20 uftd 26 »it Arbeit«jräua« verwendet
werden können. Darüber hinaus brauchen nicnfc notwendigerweise
zu beiden Seiten der Koppelkolben 4- und ? Koppelräume vorgesehen
zu sein, in denen sich das die Hubbewegung des einen der
beiden Jreikolbensätze bei der Hubbewegung des anderen Üreikolbensatzes
bewirkende Druckmittel befindet;} ea reicht bereite
Aus, wenn beispielsweise nur die beiden Igoppelräume 18 und 24
zusammengeschart et sind und ein Druckmittel bei der Hubbewegung
eines der Xoppelkolben in traibend&r Sichtung aus dem ihm züge-
ordneten Koppalraum in den mit ihm zusammengeschalteten Koppel-
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raum gedrückt wird. Bei dem Zusammenschalten nur zweier KoppeV
räume (16 und 24) können die beiden anderen Zylinderräume (17
und 23), die jeweils im gleichen Zylinder vorgesehen sind, ale
Arbeitsräume dienen.
Die in Fig. 2 schematisch dargestellte erfindungsgemäße Freikolbenmaschine zur Verdichtung und/oder zur Verdrängung
mindestens eines Arbeitsmediums besteht in desen Ausführungsbeispiel aus vier Freikolbensätzen 101-104-, die in Jeder beliebigen
Lage relativ zueinander angeordnet sein können, inabesondere aber in paralleler Lage in Reihe hintereinander angeordnet sind. Der
Freikolbensatz 101 umfaßt einen erβtan Bndkolben 103 und einen
zweiten Indkolben 107. Zwischen den beiden Endkolben 105 und 107 ist ein Zwischenkolben 106 angeordnet, dar aittala einer lolbenverbindungastange 157 atarr mit den beiden Indkolben 105 und 107
verbunden ist. In gleicher Weise UoTaAt dar Freikolbeneatz 102
einen ersten Sndkolben 108 und einen zweiten Bndkolben 110. Zwisehen diesen beiden Bndkolben 108 und 110 iet eben/alle ein
Zwischankolban 109 angeordnet, dar mittela einer lolbenverbindungsstange 158 starr ait dan balden Bndkolban 108 und 110 verbunden ist. Weiter umfaßt dar Fraikolbanaata 103 einen «retail
Bndkolban 111 und ainan zweiten Bndkolben 11g. Zwiaohaa diaaan
baidan Bndkolban 111 und 113 i*t ein Zwiechankolben 112 angeordnet, dar mittela einer KoIbenrarbindungaatang· 159 atarr «it dan
beiden Bndkolben 111 und 113 verbunden ist. Schließlich umfaßt
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.../20 BAD ORIG'NAL
der Freikolbensatz 104 einen ersten Endkolben 114 und einen zweiten
Endkolben 116. Zwischen diesen beiden Endkolben 114 und 116 ist ein Zwischenkolben 115 angeordnet, der mittel« einer Kolbenverbindungsstange
160 starr mit den beiden Endkolben 114 und 116 verbunden ist. Jeder der Kolben 105-116 let in einem Zylinder 117-128
eingesetzt. Der dein jeweiligen Zylinder zugeordnete Kolben un·
™ tertei.lt den Zylinder jeweils in zwei Zylinderräume. Dabei entstehen
Zylinderräume 129-152. Die Zylinderräume 129, 135, 141 und
14? sind über Einlaßventile 161 und Auslaßventile 162 mit Brennstoffzuleitungen
und Brennstoffe leitungen (nicht dargestellt) verbunden. In diese Zylinderräu·· let Brennstoff einleitbar - sie
übernehmen also die Funktion von Brennräumen. Die Zylinderräume 130-152, 136-138, 142-144 und 148-150 Bind über Saugventile I63
und Druckventile 164 mit Leitungen oder Kammern verbunden, aus denen das Arbeitsmedium oder die Arbeitsmedien ansaugbar ist oder
| sind bzw. in die das Arbeitsmedium oder die Arbeitsmedien aus den
Zylinderräumen verdrängbar ist oder sind. Die Zylinderräume 133t
134. 139,140; 145,146$ 151,152 schließlich sind paarweise über
Strömungswege 153-156 gekoppelt, aneosten aber geschlossen, abgesehen
von möglichen FUlIb* ff nu&gen oder Leitungen, die nicht dargestellt
sind. Während die Zylinderräume 130-132, 136-138, 142-144
und 146-150 als Arbeit er&uiae fungieren, dienen die Zylinderräume
133 ^ 3^ 13Ss'*0i 145,146; 151*152 ale loppelräume - auf
die Definition, disc« Begriffe wird noch eJE.KUgehen «ein.
"Ciλ vier die ihftsr.. Kugeoi'&Mcten yreikolben 105» 106,
cc §8 2 s/cm
107; 108, 109, 110; 111, 112, 113; H^1 115, 116 starr miteinander verbindenden Kolbenverbindungsstangen 15?» 15*8» 159 und
führen durch die die Zylinderräurae 130-133, 136-139, 142-145 und
148-151 stirnseitig abschließenden Zylinderkopfwände und eind in Dichtbereichen 166, an denen die Zylinderräume 130-133» 136-139»
142-145 und 148-151 gegen die Kolbenverbindungsstangen 157, 158, 159 und 160 abgedichtet sind, axial verschiebbar.
In dem in Tig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Kolben 105, 106 und 107 relativ zu den Kolben 108, 109
und 110 so angeordnet, daß bei einer Lage der Kolben 105» 106 und 107 in einer ersten Hublage 168 die Kolben 106, 109 und 110 sieh
in einer zweiten Hublage 167 befinden; bei einer Lage der Kolben 108, 109 und 110 in der zweiten Hublage 167 eich die Kolben 111,
112 und 113 in einer ersten Hublage 138 befinden und bei einer
Lage der Kolben 111, 112 und 113 in der ersten Hublage sich die Kolben 114, 115 und 116 in einer zweitih Hublage befinden, obgleich ebensogut die verschiedenen Ireikolbensätze alle oder sub
Teil jeweils in der gleichen Hublage, befinden können.
Bei Verbrennung von vorher angesaugte· und verdichtetes
Brennstoff beispielsweise in den Brennrau· 129 werten der Kolben 105, des vie die Kolben 108, 111 und 114 wegen seiner treibenden
Beaufschlagung bei Verbrennung des Brennstoffs in den jeweils ihne zugeordneten Brennräumen als Treibkolben zu bezeichnen ist, und
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die starr mi υ ihm verbundenen Kolben 106 und 10? aus der ersten
Hublage 158 in die zweite Hublanre 16? üderführt. Eei dieser Hub
Dewegunft wird aas den Arbeit srauioen. 1,50 und "\y2 vorher an;.t
saugtes Arbeitsmedium verdrangt und in :'.en Arbeitsraum
beitsmedium angesaugt. Gleichzeitig wird bei dieser H ein Druckmittel, das sich in dem .Koppelraum 134 befindet, durch
den Strömunzsweg 136 in den Koppelraum 132 gedrängt, der dem vierten
.PreiJcolbensatz 104 zugeordnet ist. Das Druckmittel, das vorzugsweise
inkompressibel ist, drückt dabei den Koppelkolben 116
und damit die mit ihm starr verbundenen beiden anderen Kolben 115 und. 114 dee Freikolbensatzea 104 aus der Hublage 167 in die
Hublage 168, Mit dar Hubbewegung &®s Ireikolbensatzes 104 werden
aus dem Arbeitsraum 149 ©in Arbeits»*&iusi rerdrängt und in die
Arbeitsräume 148 und 15Ο Arbeitsmedium angesaugt sowie aus dem
Brennraum 14? beispielsweise verbrannter Brennstoff eines vorangefangenen
Taktes verdrängt. Gleichzeitig drückt bei der Hubbewegung
der Kolben des Fr«ilkolban»a&xö8 104 von der Hublage 16?
in die Hublage 168 der Koppelkolben 116 DtruekBdtfcel aus dem Koppelraum
151 in den Koppelrauia 145, dar dem dritten Freikolbensatz
zugeordnet ist. Dabei wird der ^reikollbansata 10.3 ftue der
Hublage 168 in die Hublag· 16? UbarfUhrt. »fit di©!S@r Hubbewegung
des Frelkolbensatzee 103 werden aus <£·» Arbeitaräumen 142 und
vorher angesaugtes Arbeitsssadiasa Ysrdräagt und in den Arbeite- .
räum 143 neues Arheö tsmedlum angesaugt sowie in den Brennraum
neuor Brennstoff p-^esaugt. GiaichaeitiK drückt bei der Hubbewe-
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009923/0173
gung der Kolben des Freikolbensatzes 103 der Koppelkolben 113
Druckmittel aus dem Koppelraum 146 in den Koppelraum 140, der dem zweiten Freikolbensatz zugeordnet ist. Dabei wird dieser
Freikolbensatz 102 aus der einen Endlage 167 in die andere Endlage 168 gedrückt. Mit dieser Hubbewegung des Freikolbensatzes
102 werden aus dem Arbeitsraum 137 vorher angesaugtes Arbeitemedium verdrängt und in die Arbeitsräume 138 und 136 neues Arbeitsmedium angesaugt sowie in dem Brennraum 135 vorher angesaugter Brennstoff verdichtet. Schließlich drückt der Koppelkolben 110 auf Grund seiner Hubbewegung von einem Hubende 167
zum anderen Hubende 166 Druckmittel aus dem Koppelraum 139 in
den Koppelraum 133» der des -ersten Freikolbeneatz 101 zugeordnet ist und die Kette der bei der Hubbewegung der Freikolbensätze wirksam werdenden Koppelräume und In ihnen befindlichen
Druckmittel schließt - gleichzeitig wird im übrigen auch durch die synchrone Bewegung der miteinander über die Druckmittel gekoppelten Freikolbensätse auch das jeweilige Druckmittel in die
nachgeschalteten Koppelraume angesaugt.
Die Koppelräuee 133, 13*1 159, 1*0| 1*5, 1*6» 151,
152 dienen also da.su, ein Druckmittel auf&unehmen, da· Jeweils
bei der Hubbewegung eines der Breikolbeneatze auc einem der diesem Freikolbensatz zugeordneten Koppelraum verdrängt, in einen
anderen Koppelraum gedrückt wird, der einem anderen Ireikolbensatz zugeordnet ist, wobei bewirkt wird^ daß dieser Kclbenestz
eine Hubbewegung ausführt, die ihrerseits zur Folge hat, aaü aus
73 B.nnB,rvAL
BAD QR>L«!i\iAL.
einem zweiten diesem Freikolbensatz zugeordneten Koppelraum Druckmittl
in einen Koppelraum gedrückt wird, der einem weiteren Freikolbensatz
zugeordnet ist. Dabei wird wiederum bewirkt, daß dieser Freikclbensatz eine Hubbewe^ung ausführt, die ihrerseits zur
Folge hat, daü aus einem zweiten diesem Freikolbensatz zugeordneten
Koppelraun1. Druckmittel in einen weiteren Koppelraum gedrückt wird usw. Der letzte Koppelraum einer solchen Kette steht mit dem
zweiten Koppelraum in Verbindung, der dem ersten Freikolbensatz zugeordnet ist, so daß bei der Kette von Hubbewegungen der einzelnen
Frei kolbensätze das auf der <smen Seite des Koppelkolbena dieses
Freikolbensatzes verdrängte Druckmittel durch Druckmittel auf der anderen Seite insbesondere desselben Koppelkolbene in den #ntsprecnenden
Koppelräumen angßaugt bzw. eingeleitet wird.
Im zweiten Takt werden bei Verbrennung von im ersten Takt verdichtetem Brennstoff im Brennraum 135 der Treibkolben 108
und die starr mit ihm verbundenen Kolben 109 und 110 aus der ersten
Hubla^e 168 in die zweite Hublage 167 überführt. Bei dieser
Kubbewe^ung wird aus den Arbeitsräumen 136 und 138 vorher angesaugtes
Arbeitsmedium verdrängt und in den Arbeitsraum 137 Arbeitsmedium angesaugt. Gleichzeitig wird bei dieser Kubbewegung
das Druckmittel, das sich in dem Koppelraum 140 befindet, durch
d«n Strömungsweg Λ^A- in den Koppelraum 146 gedrängt, der dem dritten
Freiko&bensatz 103 zugeordnet ist. Das Druckmittel drückt dabei
den Koppelkolben 113und damit die starr mit ihm verbundenen beiden anderen Kolben 112 und 111 des Freikolbensatzes 103 aus
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der Hublage 167 in die Hublage 168. Mit der Hubbewegung des Freikolbensatzes
103 werden aus dem Arbeitsraum 14-3 ein Arbeitsmedium
verdrängt und in die Arbeitsraume 142 und 144 Arbeitsmedium angesaugt
sowie in dem Brennraum 141 Brennstoff verdichtet. Gleichzeitig drücict bei der Hubbewegung der Kolben des Freikolbensatzes
103 von der Hublage 167 in die Hublage 16Θ der Koppelkolben 113
Druckmittel aus dem Koppelraum 145 in den Koppelraum 151» der dem
vierten Freikolbensatz 104 zugeordnet iet. Dabei wird der Freikolbensatz
104 aus der Hublage 168 in die Hublage 167 überführt. Mit dieser Hubbewegung des Freikolbeneatzes 104 werden aus den Arbeitsräumen
143 und 150 vorher angesaugtes Arbeitsmedium verdrängt und
in den Arbeitsraum 149 neues Arbeitsmedium angesaugt sowie in den Brennraum 147 neuer Brennstoff angesaugt. Gleichzeitig drückt mit
der Hubbewegung der Kolben des Freikolbensatzes 104 der Koppelkolben 116 Druckmittel aus dem Koppelraum 152 in den Koppelraum 1)4,
der dem ersten Freikolbensatz zugeordnet ist. Dabei wird dieser Freikolbensatz 101 aus der einen Bndlagi 167 in die andere Endlage
168 gedrückt. Mit dieser Hubbewegung des Freikolbensatzes
101 werden aus dem Arbeitsraum I31 vorher angesaugtes Arbeitsmedium
verdrängt und in die Arbeitsräume 130 und 132 neues Arbeitsmedium
angesaugt sowie aus dem Brennraum 129 verbrannter Brenn stoff verdrängt. Schließlich drückt der Koppelkolben 107 auf
Orund dieser Hubbewegung von eines Hubende 167 »um anderen Huben
de 168 Drucke!ttel aus dem Kopp9Iraum 133 in den Koppelraum 139, der
dem zweiten freikolbenaatt 102 zugeordnet ist und die Kette der bei
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der Hubbewegung aer Freikolbensatze wirksam werdenden Koppelräurae
und in innen befindlichen Druckmittel schließt - gleichzeitig wird im übrigen auch durch die synchrone Bewegung der miteinander
iioer die Druckmittel gekoppelten f'reikoJcensätze auch dat:· jeweilige
Druckmittel in die nachgeschalteten Koppelruume angesaugt«
Im dritten Takt werden bei Verbrennung von im zweiten
Takt verdicntetem Brennstoff ins Brennraum 141 der Treibkolben 111
und die starr mit ihm verbundenen Kolben 112 und 113 aus der ersten
Hublage 168 in die zweite Hublage 167 überführt. Bei dieser Hubbewegung wird aus den Arbeiteräumen 142 und 144 vorher angesaugtes
Arbeitsmedium verdrängt und in den Arbeitsraum 143 Arbeitsmedium angesaugt. Gleichzeitig wird bei dieser Hubbewegung
das Druckmittel, das sich in dem Koppelraum 146 befindet, durch
den Strcmungsweg 154 in den Koppislraum 140 gedrängt, der dem
zweiten Treikolbenaats 102 zugeordnet ist. Das Druckmittel drückt
dabei den Koppelkolben 110 und daalt die Starr mit ihm verbundenen
beiden anderen Kolben 109 und 10Θ des Freikolbensatzes 102 aus
der Hublage 16? in die Hublage 168. Hit dÄr Hubbewegung dee Freikolbansatzes
102 werden aus dem Arbeitsraum 137 ein Arbeitsmedium
verdrängt und in die Arbeiberäume 1^6 und 1^8 Arbeitsmedium angesaugt
sowie aus dem Brennraum 135 verbrannter Brennstoff verdrangt.
Gleichzeitig drückt bei der Hubbeweeung der Kokben des Preikolben-Batzes
102 von der ilublage 16? in die- riublage 16Θ der Koppelkolben
110 Druckmittel aus dem Koppelraum 139 in den Koppelraum 133,
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der dem ersten Freikolbensatz 101 zugeordnet ist. Dabei wird der Freikolbensatz 101 aus der Hublage 168 in die Hublage 167 überführt.
Mit dieser Hubbewegung des Freikolbensatzes 101 werden aus den Arbeitsräumen 130 und 132 vorher angesaugtes Arbeitsmedium
verdrängt und in den Arbeitsraum 131 neues Arbeitsmedium angesaugt
sowie in den Brennraum 129 neuer Brennstoff angesaugt. Gleichzeitig drückt mit der Hubbewegung der Kolben des Freikolben- ä
satzes 101 der Koppelkolben 107 Druckmittel aus dem Koppelraum in den Koppelraum 1^2, der dem vierten Freikolbensatz zugeordnet
ist. Dabei wird dieser Freikolbensatz 104 aus der einen Bndlage
167 in die andere Endlage 168 gedrückt. Mit dieser Hubbewegung des Freikolbensatzes 104 werden aus den Arbeitsraum 149 vorher
angesaugtes Arbeitsmedium verdrängt und in die Arbeitsräume 148 und 150 neues Arbeitsmedium angesaugt sowie in dem Brennraum
vorher angesaugter Brennstoff verdichtet. Schließlich drückt der Koppelkolben 116 auf Grund dieser Hubbewegung von einem Hubende
167 zum anderen Hübende 16Θ Druckmittel-aus dem Koppelraum I51
in den Koppelraum 145, der dem dritten Freikolbensatz 103 zugeordnet
ist.
Im vierten Takt schließlich werden bei Verbrennung von im dritten Takt verdichtetem Brennstoff im Brennraum 147 der
Treibkolben 114 und die starr mit ihm verbundenen Kolben 115 und
116 aus der ersten Hublage 168 in die zweite Hublage 167 überführt. Bei dieser Hubbewegung wird aus den Arbeiteräumen 148 und
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BAD
150 vorher angesaugtes Arbeitsmedium verdrängt und in den Arbeitsraum
14-9 Arbeitsmedium angesaugt. Gleichzeitig wird bei dieser
Hubbewegung das Druckmittel, das sich in dem Koppelraum 152 befindet,
durch den Strömungsweg 156 in den Koppelraum 13W- gedrängt,
der dem ersten Freikolbensatz 101 zugeordnet ist. Das Druckmittel drückt dabei den Koppelkolben 107 und damit die starr mit ihm ver-
" bundenen beiden anderen Kolben 106 und 105 dee Freikolbensatzes
101 aus der Hublage 167 in die Hublage 168. Mit der Hubbewegung des Preikolbensatzes 101 werden aus dem Arbeitsraum 1)1 ein Arbeitsmedium
verdrängt und in di* ArbeitsrÄume 130 und 132 Arbeitsmedium
angesaugt sowie in dent Brennraum 129 vorher angesaugter Brennstoff verdichtet. Gleichseitig drückt bei der Kubbewegung
der Kolben des Freikoibensatzea 101 von der Hublage 167 in die
Hublage 168 der Koppeikolben 10? Druckmittel aue dea Koppelraue
1J3 in den Koppelraum 139» der dem zweiten Freikolbensatz 102 zu-
k . geordnet ist. Dabei wird der Freikolbensatz 102 aus der Hublage
168 in die Kublage IÖ7 überführt. Mit dieser Hubbewegung des Freikolbensatzes
102 werden aus den Arbeitsräumen 136 und 13β vorher
angesaugtes Arbeitsmedium verdrängt und in den Arbeitsraum 137 neues Arbeitsmedium angesaugt sowie in den Brennraum 135 neuer
Brennstoff angesaugt. Gleichzeitig drückt mit der Hubbewegung der
Kolbexi des Tr-eikolbeneatzee 102 der KoppÄlkolbeäß 110 Iteruckaittel
aus dem Kopp«!raum "μΌ in den Koppelraum 146, der de» dritten
Freikolbeneatr zugeordnet ist. Debei wird dieser Frelkolbeneati
103 aus der einen E/vIJase !67 in dia andere Endlage 16Θ gedrückt.
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Mit dieser Hubbewegung des Freikolbensatzes 103 werden aus dem
Arbeitsraum 143 vorher angesaugtes Arbeitsmedium verdrängt und
in die Arbeitsräume 142 und 144 neues Arbeitsmedi'am angesaugt sowie
aus dem Brennraum 141 verbrannter Brennstoff verdrängt. Schließlich drückt der Koppelkolben II3 dieses Freikolbensatzes
auf Grund seiner Hubbewegung von einem Hubende 167 zum anderen
Hubende 166 Druckmittelaus dem Koppelraum 145 in den Koppelraum
1511 der dem vierten Freikolbensatz 104 zugeordnet ist.
In den beiden in den Tig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen
sind die beiden Koppelräume, die einen Freikolbensatz zugeordnet sind, jeweils In einem Zylinder vorgesehenj
ebensogut können die Koppelräume, die einem Freikolbensatz zugeordnet sind, jedoch auch in verschiedenen Zylindern vorgesehen
sein, wobei lediglich Bedingung ist, dad die Koppelräume an verschiedenen Seiten des jeweiligen ihnen zugeordneten Koppelkolbens \
liegen. Die solchen getrennt angeordnete·) Koppelräumen gegenüberliegenden
Zylinderräume im gleichen Zylinder können können dabei als Arbeitsräume und gegeoenenfalls auch als Brennräume dienen.
Ferner versteht es sich, daß - obgleich sich die Aue
führungebeispiele auf die Darstellung und Beschreibung zweiseitig wirkender Kolben beschränken - erfindungsgeeU auch einseitig wirkende Kolben vorgesehen sein können, die die Jeweiligen ihnen zugeordneten Zylinder dann nur in einen wirksamen Zylinderraum un-
009123/0171
terteilen.
Schließlich versteht es sichv daß abweichend von den
in den Fig. 1 und 2 dargestell oen Aus.fuhrunr;sbeispie.len auch
mehr als zwei bzw. vier Freikolbensätze erfindungsgemäß mitelnander gekoppelt sein können, und daß mehrere der dargestellten Blöcke zusammengeschaltet bzw. parallel zueinander angeordnet sein können. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang an eine
•Viertakt--Brennkraftmaschine mit secns in Reihe angeordneten
Brennräumen und sechs Koppelkolben gedacht, bei denen die Kolben jeweils eine solche Lage zueinander einnehmen, daß alle
secns TreiüKolben sukzessive durch Verbrennung von Brennstoff in den ihnen augeordneten Brennräumen beaufschlagt und in eine Hubbewegung gebracht werden«
mehr als zwei bzw. vier Freikolbensätze erfindungsgemäß mitelnander gekoppelt sein können, und daß mehrere der dargestellten Blöcke zusammengeschaltet bzw. parallel zueinander angeordnet sein können. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang an eine
•Viertakt--Brennkraftmaschine mit secns in Reihe angeordneten
Brennräumen und sechs Koppelkolben gedacht, bei denen die Kolben jeweils eine solche Lage zueinander einnehmen, daß alle
secns TreiüKolben sukzessive durch Verbrennung von Brennstoff in den ihnen augeordneten Brennräumen beaufschlagt und in eine Hubbewegung gebracht werden«
Claims (4)
1. Freikolben-Brennkraftmaschine zur Verdichtung und/
oder zur Verdrängung mindest en« elnea Arbeitsmedium«, in der ,jeweils zwei aus Jeweils mindestens zwei durch ein« Kolbenverbindungsstange starr miteinander verbundenen, in jeweils einem geschlossenen Zylinder eingesetzten und diesen jeweils in zwei Zylinderräume unterteilenden Freikolben bestehende Freikolbensätze
vorgesehen sind, wobei die Freikolbensätze paarweise so gekoppelt sind, daß bei Verbrennung verdichtet eingeleiteten Brennstoffs in
einem als Brennraum dienenden ersten Zylinderraum bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbens und/oder mittels der
mit ihm gekoppelten Arbeitskolben und/oder mittels des mit ihm gekoppelten anderen Treibkolbens jeweils mindestens ein.Arbeitemedium in eine erste Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume ansaugbar und aus einer zweiten Gruppe als Arbeitsraum die- I
nender Zylinderräume verdrängbar »owi· der verbrannt« Brennstoff
eines vorangegangenen Takt·· in einen als Brennraum dienenden zweiten Zylinderraum verdrängbar ist und anschließend bei Verbrennung verdichtet eingeleiteten Brennstoffs in des als Brennraum dienenden zweiten Zylinderraua bei der Hubbewegung de· dabei
beaufschlagten Treibkolbena und/oder mittels der mit in» gekoppelton Arbeitskolben.und/oder mittels des mit ihm gekoppelten ersten Treibkadbene jeweils mindestens ein Arbeitsmedium aus der
ersten Gruppe als Arbeitsräume dienender ZyIInderramea verdräng-
OOMM/Oin BA0OR:aiNAL
bar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume
ansaugbar sowie der verbrannte Brennstoff in dem als Brennraum dienenden ersten Zylinderraum verdrängbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden Freikolbensätze (1, 2) mittels eines Druckmittels gekoppelt sind, das bei der Hubbewegung
eines (1) der Kolbensätze (1,2) in Treibrichtung aus einem durch einen Koppelkolben (4) dieses Freikolbensatzes (1) abgeteil-
" ten, als Koppelraum dienenden Zylinderraum (18) eines ihm zugeordneten
Zylinders (10) verdrängbar und in einen durch einen Koppelkolben (7) des anderen Freikolbensatzee (2) abgeteilten, als
Koppelraum dienenden Zylinderraum (24) eines ihm zugeordneten Zylinders
(13) einleitbar ist und anschließend bei der Hubbewegung des anderen (2) der Freikolbensätze (1,2) in Treibrichtung aus
dem durch den Koppelkolben (7) £es Freikolbensatzes (2) abgeteilten,
als Koppelraum dienenden Zylinderraum (24) des ihm zugeordneten Zylinders (13) wieder verdrängbar und in den durch den Koppelkolben
(4) des ersten Freikolbensatzes (1) abgeteilten, als Koppelraum dienenden Zylinderraum (18) des ihm zugeordneten Zylinders
(10) wieder einleitbar ist.
2. Freikolben-Brennkraftmaschine zur Verdichtung und/ oder zur Verdrängung mindestens eines Arbeitsmediums, in der jeweils
zwei aus jeweils mindestens zwei durch eine Kolbenverbindungsstange starr miteinander verbundenen, in Jeweils einen geschlossenen
Zylinder eingesetzten und diesen Jeweils in *wei Zylinderräunie
unterteilenden Freikolben bestehende Freikolbeneätce
009323/0173
original
vorgesehen sind, wobei die Freikolbensätze paarweise so gekoppelt
sind, daß bei Verbrennung von in einem ersten als Brennraum dienenden Zylinderraum befindlichen Brennstoff bei der Hubbewe-7Un^;
des dabei beaufschlagten Treibkolbens und/oder mittels der mit ihm geKoppelten Arbeitskolben und/oder mittels der anderen
mit ihm gekoppelten Treibkolben jeweils mindestens ein Arbeitsmedium in eine erste Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinder- ä
räume ansau.^oar und aus einer zweiten Gruppe als Arbeitsräume dienender
Zylinderräume verdrängbar sowie gleichzeitig in einem zweiten als Brennraum dienenden Zylinderraum angesaugter Brennstoff
verdichtbar, aus einem dritten als Brennraum dienenden Zylinderraum
verbrannter Brennstoff, eines vorangegangengen Taktes verdrängbar und in einen vierten als Brennraum dienenden Zylinderraum
Brennstoff ansaugbar sind (erster Takt), bei Verbrennung des
Brennstoffs im zweiten als Brennraum dienenden Zylinderraum bei der Hubbewe ;ung des dabei beaufschlagten Treibkolbens und/oder
mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben und/oder mittels
der anderen mit ihm gekoppelten Treibkolben jeweils mindestens
ein Arbeitsmedium aus der ersten Gruppe als Arbeitsräume dienender ZyI inderräume verdrängbar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräune
dienender Zylinderräume ansaugbar sowie gleichzeitig in den dritten als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff ansaugbar,
in dem vierten als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff verdichtbar und in dem ersten als Brennraum dienenden Zylinderraura
der verbrannte Brennstoff verdränsbar sind (zweiter Takt), bei Verbrennung des Brennstoffs im vierten als Brennraum
009823/0173 bad
- 54 -
dienenden Zylinderraum bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten
Treibkolbens und/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben und/oder mittels der mit ihm gekoppelten anderen Treibkolben
das Arbeitsmedium oder die Arbeitsmedien in die erste Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume ansaugbar und aus der
zweiten Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume verdräng- ^ bar sowie gleichzeitig in den ersten als Brennraum dienenden Zylinderraum
Brennstoff ansaugbar, aus dem zweiten als Brennraum dienenden Zylinderraum der verbrannte Brennstoff verdrängbar und
in dem dritten als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff verdichtbar sind (dritter Takt), und schließlich bei Verbrennung
des Brennstoffs im dritten als Brennraum dienenden Zylinderraum bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbens und/
oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben und/oder mittels
der mit ihm gekoppelten anderen Treibkolben das Arbeitsmedium oder die Arbeitsmedien aus der ersten Gruppe als Arbeitsräume dienender
Zylinderräume verdrängbar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume ansaugfear sowie gleichzeitig
aus dem vierten der als Brennräume dienenden Zylinderräume der verbrannte Brennstoff verdrängbar, in dem ersten als Brennraun
dienenden Zyliriderraum Brennstoff verdichtbar und in dem zweiten
als Brennraum dienenden Zylinderraum Brennstoff ansaugbar sind (vierter Tat *), dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Frt.U clbensätze (1,2) mittels eines druckmittel» gekoppelt
sind das bei der treibenden Hubbewegung eines (1) der ■Preiko]ben3ät;',e (1,2) aus einem durch einen Koppelkolben (4) die-
009823/0173 8AD
ses Freikolbensatzes (1) abgeteilten Zylinderraum (18) eines ihm
zugeordneten Zylinders (10) verdrängbar und in einen durch einen Koppelkolben (7) des anderen Freikolbensatzes (2) abgeteilten
Zylinderraum (24) eines ihm zugeordneten Zylinders (13) einleitbar und gleichzeitig aus einem zweiten Zylinderraum (23), der insbesondere durch denselben Koppelkolben (7) des anderen Freikolbensatzes (2) abgeteilt ist, verdrängbar und in einen durch insbe- f
sondere denselben Koppelkolben (4) des ersten Freikolbensatzes
(1) abgeteilten Zylinderraum (17) einleitbar ist und bei der treibenden Hubbewegung des anderen (2) der Freikolbensätze (1,2) aus
dem durch den Koppelkolben (7) dieses Freikolbensatzes (2) abgeteilten Zylinderraum (24) verdrängbar und in den durch den Koppelkolben (4) des ersten Freikolbensatzes (1) abgeteilten Zylinderraum (1Θ) einleitbar und gleichzeitig aus dem zweiten Zylinderraura (17), der insbesondere durch denselben Koppelkolben (4)
des ersten Freikolbensatzes (1) abgeteilt ist, verdrängbar und in den durch insbesondere denselben Koppelkolben (7) des anderen
Freikolbensatzes (2) abgeteilten zweiten Zylinderraum (23) einleitbar ist.
3. Freikolbenbrennkraftmaschine zur Verdichtung und/
oder zur Verdrängung eines Arbeitsmedium* oder eehrerer Arbeitemedien, in der jeweils mindestens vier aus Jeweils mindestens
zwei durch eine Kolbenverbindungsstange starr miteinander verbundenen, in jeweils einem geschlossenen Zylinder eingesetzten
und diesen jeweils in zwei Zylinderräume unterteilenden Freikol-
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ben bestehende Freikolbensätze vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Freikolbensätze (101,102, 102,104) mittels eines Druckmittels so gekoppelt sind, daß bei
Verbrennung in jeweils mindestens einem als Brennraum dienenden Zylinderraum (129) befindlichen Brennstoff bei der Hubbewegung
des dabei beaufschlagten Treibkolbens (105) und/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben (106,109,112,
115) und/oder mittels der mit ihm gekoppelten anderen Treibkolben (108,111,114) jeweils mindestens ein Arbeitsmedium in
eine erste Gruppe als Arbeitsräume dienende Zylinderräume (131» 150,138,143,140,150) ansaugbar und aus einer zweiten Gruppe als
Arbeitsräurae dienender Zylinderräume (150,132,157,142,144,148)
verdrängbar sowie gleichzeitig in jeweils mindestens einen anderen
als Brennraum dienenden Zylinderraum (135) angesaugter Brennstoff verdichtbar, aus jeweils mindestens einem weiteren
als Brennraum dienenden Zylinderraum (147) verbrannter Brennstoff eines vorangegengenen Taktes verdrängbar und in jeweils
mindestens einen weiteren als Brennraum dienenden Zylinderraum (141) Brennstoff ansaugbar sind (erster Takt), bei Verbrennung
von im ersten Takt in mindestens einem als Brennraum dienden Zylinderraum (155) verdichtetem Brennstoff bei der Hubbewegung
des dabei beaufschlagten Treibkolbene (108) und/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben (106,109,112,115) und/
oder mittels der anderen mit ihm gekoppelten Treibkolben (105, 111,114) jeweils mindestens ein Arbeitsmedium aus der ersten
Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume (151,136,150,
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143,148,1^0) verdränctbar und in die zweite Gruppe als Arbeitsräume dienender Zylinderräume (130,122,137,142,144,148) ansaugbar
sowie gleichzeitig in mindestens einen als Brennraum dienenden, im ersten Takt von verbranntem Brennstoff freigespülten
Zylinderraum (147) frischer Brennstoff ansaugbar, in mindestens einem weiteren als Brennraum dienenden, im ersten Takt mit firschem
Brennstoff gefüllten Zylinderraum (141) der Brennstoff ^ verdichtbar und aus mindestens einem weiteren als Brennraum dienenden,
im ersten Takt mit verbranntem Brennstoff gefüllten Zylinderraum (129) der verbrannte Brennstoff verdrängbar sind
(zweiter Takt), bei Verbrennung von im zweiten Takt in mindestens einem als Brennraum dienenden Zylinderraum (141) verdichtetem
Brennstoff bei der Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbens (111) und/oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben
(106,109,112,115) und/oder mittels der anderen mit ihn gekoppelten Treibkolben (10^?, 108,114) jeweils mindestens
ein Arbeitsmedium in die erste Gruppe als Arbeitsräume dienende Zylinderräume (I31,136,138,143,148,·!50) ansaugbar und aus der
zweiten Gruppe als Arbeitsräume dienende Zylinderräume (130,132, 137,142,144,148) verdrängbar sowie gleichzeitig in mindestens
einen als Brennraum dienenden, im zweiten Takt von verbranntem Brennstoff freigespülten Zylinderraum (129) frischer Brennstoff
ansaugbar, in mindestens einem weiteren als Brennraum dienenden, im zweiten Takt mit frischem Brennstoff gefüllten Zylinderraum
(147) der Brennstoff verdichtbar und aus mindestens einem weiteren als Brennraum dienenden, im zweiten Takt mit verbranntem
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Brennstoff gefüllten Zylinderraum (135) der verbrannte Brennstoff
verdrängbar sind (dritter Takt), und schließlich bei Verbrennung von im dritten Takt in mindestens einem als Brennraum
dienenden Zylinderraum (147) verdichtetem Brennstoff bei der
Hubbewegung des dabei beaufschlagten Treibkolbens (114) und/ oder mittels der mit ihm gekoppelten Arbeitskolben (106,109,
112,115) und/oder mittels der anderen mit ihm gekoppelten Treibkolben (10;?,108,111) jeweils mindestens ein Arbeitsmedium aus
der ersten Gruppe als Arbeitsräume dienende Zylinderräume .(131»
13t>, 130,143,148,1>0) verdrängbar und in die zweite Gruppe als
Arbeitsräume dienende Zylinderräume (130,132,137,142,144,148)
ansaugbar sowie gleichzeitig in mindestens einen als Brennraum dienenden, im dritten Takt von verbranntem Brennstoff freigespülten
Zylinderraum (135) frischer Brennstoff ansaugbar, in
mindestens einen weiteren als Brennraum dienenden, im dritten Takt mit irischem Brennstoff gefüllten Zylinderraum (I2y) der
Brennstoff verdichtbar und aus mindestens einem weiteren als Brennraum dienenden, im dritten Tak rsit verbranntem Brennstoff
gefüllten Zylinderraum (141) der verbrannte Brennstoff verdrängbar sind (vierter Takt), wobei jeder der Freikolbensätze (101,
102,103,1CVf) einen Koppelkolben (107,110,113*116) umfaßt, der
jeweils einen ihm zugeordneten Zylinder (119,122,125,128) in zwei Zylinderräume (133,134; 139,140, 145,146; 151,152) teilt,
wobei jeweils zwei Zylinderräume verschiedener Zylinder (119» 122,125,128) miteinander über Strömungswege (153,154,155,156)
verbunden sind und das Druckmittel aus jeweils einem der Zylin-
001823/0173 bad orig.nal
derräume in den jeweils angeschlossenen Zylinderraum leitbar
4. Freikolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite
Zyiinderraum (17 bzw. 23) des jeweiligen den Koppelkolben (4
bzw. 7) aufnehmenden Zylinders (10 bzw. 13) als Arbeitsraum
vorlese..en ist, in den jeweils ein Arbeitsmedium ansaugbar "
bzw. aus dem ein Arbeitsmedium verdrängbar ist.
5· Freikolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2 und
3, dadurch gekennzeichnet, daß die Freikolbensätze
jeweils mehrere als Koppelkolben wirkende Freikolben umfassen, die jeweils einseitig an verschiedenen Seiten
mit dem Druckmittel zusammenwirkend vorgesehen sind.
b. Freikolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, i dadurch gekennzeichnet, daß die von einseitig
wirkenden Koppelkolben in zwei Zylinderräume unterteilten, ihnen zugeordneten Zylinder auf der dem Koppelraum ge
genüber liegenden Seit« der Koppelkolben als Arbeiteräume di·-
nende Zylinderräume umfassen, in die jeweils ein Arbeitsme dium ansaugbar bzw. aus denen ein Arbeitsmedium verdrängbar ist.
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEW0042401 | 1966-09-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1526367A1 true DE1526367A1 (de) | 1970-06-04 |
Family
ID=7603216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19661526367 Pending DE1526367A1 (de) | 1966-09-13 | 1966-09-13 | Freikolben-Brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1526367A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2473625A1 (fr) * | 1980-01-11 | 1981-07-17 | Vironneau Pierre | Moteur rectilineaire a quatre temps et groupes-moteurs comportant un tel moteur rectilineaire |
WO1982000685A1 (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-04 | I Simon | Two stroke oscillating piston engine |
-
1966
- 1966-09-13 DE DE19661526367 patent/DE1526367A1/de active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2473625A1 (fr) * | 1980-01-11 | 1981-07-17 | Vironneau Pierre | Moteur rectilineaire a quatre temps et groupes-moteurs comportant un tel moteur rectilineaire |
WO1982000685A1 (en) * | 1980-08-26 | 1982-03-04 | I Simon | Two stroke oscillating piston engine |
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