DE2142233C3 - Vorrichtung zum Anfahren einer Freikolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

Es sind bereits Freikolbenmaschinen bekannt, die auf verschiedene Arten gestartet werden. Bei einer bekannten Freikolbenmaschine werden der Arbeitskolben und die mit ihm verbundenen Teile in der Nähe des äußeren Tot- oder Umkehrpunktes festgehalten oder verriegelt, d. h. an einer Stelle, die der Kolben beim oder in der Nähe des Starts eines Kompressionshubs unmittelbar vor einem gewünschten Arbeitshub einnimmt. Während der Kolben derart festgelegt ist. wird eine getrennte Druckluftquelle zum Aufbau eines beträchtlichen Druckes in einer Kompressorkammer gegen eine Fläche eines Kompressorkolbens in einer Richtung aufgebaut, so daß der Kolben durch den Arbeitsabschnitt des Kompressionshubs gedrückt wird. Beim Lesen der Kolbenanordnung treib*, dieser zusätzliche Druck den Kolben durch den Kompressionshub, und zwar mit einer ausreichenden Kraft, um entweder den hohen Kompressionsgrad in der Brennkammer des Arbeitszylinder zu erreichen, der zur Kompressionszünd'jng einer Dieselmaschine notwendig ist, oder das zwar etwa niedrigere, jedoch immer noch sehr hohe Kompressionsverhältnis, wie es gewöhnlich am Zündpunkt einer mit Funkenzündung betriebenen Maschine erreicht wird.

Bei einigen bekannten Freikolbenmaschinen werden auch, statt den Arbeitskolben in einer Stellung festzuklemmen und ihn dann unter hohem Druck zu lösen. mittels hierfür vorgesehener Einrichtungen in einer Kompressorkammer od. dgl. der Freikolbenmaschine eine Reihe von starken Druckluftimpulsen erzeugt, um den Kolben hin- und herzutreiben. Dabei steigen die Hublänge und die Brennkammerdrücke allmählich an. bis der Brennkammerdruck schließlich hoch genug ist, um eine Kompressions- oder Funkenzündung am inneren Umkehr- oder Totpunkt zu erreichen, der sehr genau dem normalen Umkehrpunkt des Arbeitskolbens während des Normalbetriebs der Maschine entspricht.

Bei den Freikolbenmaschinen, be: denen der Arbeitskolben verriegelt und dann unter beträchtlicher Krafteinwirkung gelöst wird, besteht die Gefahr einer Zerstörung der Teile. Bei sämtlichen bekannten Starteinrichtungen für Freikolbenmaschinen werden sehr hohe Luftdrücke benötigt, um die hohe Kompression in der Brennkammer zu erreichen, die für die normale Zündung notwendig ist. Hierzu gehört auch die aus der US-I⁵S 29 82 271 bekannte Tandem-Freikolbenmaschine, bei der das brennbare Gemisch in einem der abwechselnd wirksamen Arbeitszylinder durch einen Funken gezündet wird. Die erste Funkenzündung erfolgt, nachdem zunächst in beide Zylinder Druckluft zugeführt wurde. Darauf wird der Kraftstoff in die Druckluft eingespritzt, so daß das brennbare Gemisch sehr hohe Drücke annimmt, die mehr in der Nähe des normalen Kompressionsverhältnisses als in der Nähe des Atmosphärendrucks liegen.

Die bekannten Freikolbenmaschinen arbeiten sämtlich nach dem »Alles-Oder-Nichts-Prinzip«, d. h. die erste Zündung und der erste Arbeitshub der Maschine reichen entweder aus, um die Maschine in den Normalbetrieb zu bringen, oder es muß ein neuer Start versucht werden. Es fehlt bei den bekannten Freikolben-

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aschinen die Möglichkeit in aufeinanderfolgenden

Γ,-beitshüben allmählich auf den Normalbetrieb über-

ehen so daß der Normalbetrieb nach einem nicht

^reichenden ersten Hub oder einer Fehlzündung

nicht erreicht werden kann.

per vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zünde eine einfach wirkende Freikolbenbrennkraftmaschine zu schaffen, bei der beim ersten Arbeitshub keine hohen Drücke in der Brennkammer notwendig sind und die keine großen Mengen an Druckluft für das Anfahren benötigt.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Anfahren einer Brennkraftmaschine nach dem Anspruch 1 gelöst. Erfindungrgemäß genügt also eine anfänglich schwache Verbrennungsenergie mit einer entsprechend schwachen Kompression, um die Maschine mit allmählich größer werdenden Hüben auf ihren Normalbetrieb zubringen. Grundsätzlich kann die damn verbundene allmähliche Verstellung des Zündpunktes von Hand erfolgen; für eine automatische Verstellung sind bevorzugte Ausiuhrungsformen in den Unteransprüchen angegeben.

Aus der deutschen Patentschrift 6 76 072 ist zwar eine Vorrichtung zum Verstellen des Zündzeitpunktes in Brennkraftmaschinen bekannt; dort ist eine Einrichtung vorgesehen, um den Zündpunkt gegenüber einer konstanten Totlage des Kolbens vor- oder zurückzuverlegen. Ein derartiger konstanter Totpunkt ist aber nur bei Maschinen vorhanden, bei denen der Kolben mit einer Kurbelwelle verbunden ist. Auf eine Vorrichtung zum Anfahren einer Freikolbenmaschine läßt sich die bekannte Verstellung dagegen nicht anwenden.

Vor der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sollen zunächst dort verwendete Ausdrücke definiert werden.

Unter einer auf die Umkehr oder Bewegung bezogenen Brennkraftmaschinenkolben-Kenngröße ist eine beliebige Kenngröße zu verstehen, die in einer vorherbestimmten Beziehung zu dem Zeitpunkt steht, zu dem der Brennkraftmaschinenkolben einen Umkehrpunkt am Ende eines Kompressionshubs erreicht, und die im wesentlichen unabhängig ist von Änderungen der tatsächlichen Lage des Brennkraftmaschinenkolbens innerhalb seines Brennkraftmaschinenzylinders im Umkehrzeitpunkt bei unterschiedlichen Dehnungshüben. Eine entsprechende Meßeinrichtung erzeugt ein Signal, das ein Maß ist für die Bewegung oder Beschleunigung des Brennkraftmaschinenkolbens innerhalb der Freikolbenbrennkraftmaschine, im Gegensatz zur genauen Stellung des Brennkraftmaschinenkolben·.; längs seines Weges.

Die auf die Bewegung bezogene Kenngröße ist zu unterscheiden von einer steüungsabhängigen oder Verschiebungs-Kenngröße, die direkt die Stellung oder Verschiebung des Brennkraftmaschine,ikolbens angibt. Beispiele für solche Verschiebungs-Kenngrößen sind die Stellung von Teilen, die mechanisch mit dem beweglichen Brennkraftmaschinenkolben innerhalb einer Freikolbenbrennkraftmaschine verbunden sind, und die Verstellung oder Lage eines Nockenstößels, der auf einer am Brennkraftmaschinenkolben befestigten Nokkenfläche innerhalb einer derartigen Maschine läuft und in jedem Zyklus an dner im wesentlichen festen Stelle eine Auslösung bewirkt.

An Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i B. I eine erste Ausführungsform der erfmdungsge-

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4?

mäßen Anfahrvorrichtung für eine Freikolbenbrennkraftmaschine zum Teil im Querschnitt,

F i g. 2 eine Abwandlung eines Teils der Anfahrvorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung,

F i g. 3 eine andere Ausführungsform der erfindi-ngsgemäßen Anfahrvorrichtung.

Soweit im folgenden die Ausdrücke »links«, »rechts<<. oder andere Lagebezeichnungen verwendet werden, so beziehen sich diese auf die Darstellungen in den Figuren, vom Betrachter aus gesehen.

Eine Freikolbenbrennkraftmaschine 17 enthält einen Brennkraftmaschinenteil 18, der am äußeren linken Ende der Maschine angeordnet ist und einen Brennkraftmasehinenkolben 20 enthält, der innerhalb eines Brennkrafimaschinenzylinders 21 hin- und herläuft. Das Gehäuse der Freikolbenbrennkraftmaschine 17 ist insgesamt mit 22 bezeichnet. Die als Einlaßöffnung 14 und die Auslaßöffnung 16 sind in der Wandung des Brennkraftmaschinenzylinders 21 dargestellt.

Am rechten Ende der Freikolbenbrennkraftmaschine 17 ist ein nach außen komprimierender Kompressor 23 dargestellt. Eine horizontal längs der mittleren Längsachse der Freikolbenbrennkraftmaschine 17 angeordnete Kolbenstange 24 verbinden den Brennkraftmaschinenkolben 20 mit einem Kompressorkolben 26, der sich innerhalb eines Kompressorzylinders 28 hin- und herbewegt.

Ein Einlaßventil 30 und ein Auslaßventil 32 sind am rechten Ende des Kompressorzylinders 28 angeordnet und dienen als Ein- und Auslaßöffnungen für ein in einer Kompressorkammer 34 zwischen der Oberfläche 36 des Kompressorkolbens 26 und der Zylindersürnfläche 38 zu verdichtendes Gas.

Ein Rückschlagventil 37 steuert den Druck in einer Kammer 42 zwischen der Innenfläche 44 des Kompressorkolbens 26 und der Innenwand 48 des Kompressorzylinders 28. Mit Hilfe des Rückschlagventils 37 ist es möglich, die Kammer 42 als Gegendruckkammer zu betreiben, d. h. als Kammer, mit der durch die Kompression des Gases während des nach links gerichteten Hubs zusätzliche Energie für den Arbeitshub nach rechts abgegeben wird, und in der durch die Expansion des Gases in der Kammer 42 während eines Arbeitshubs nach rechts ein Unterdruck entsteht, so daß der Verdichtungshub der Kolben 20 und 26 nach links erleichtert wird.

Mit Hilfe einer Rückschlagventil-Feder 40, die. wie durch den Pfeil 46 angedeutet, einstellbar ist. kann innerhalb der Kammer 42 ein Maximaldruck eingestellt werden. Höhere Drücke werden dann über eine Leitung 87, das Rückschlagventil 37 und einen Auslaß abgeleitet.

An den Stellen, an denen die Kolbenstange 24 durch die Innenwände 48 und 49 hindurchgeht, sind Dichtungen (nicht gezeigt) vorgesehen, durch die ein Ausströmen des Gases und Schmiermittels rings um die Kolbenstange 24 während deren Hin- und Herbewegung verhindert wird.

Während des Betriebs wird das aus der Kompressorkammer 34 ausgestoßene Gas über das Auslaßventil in eine Steuerventil-Einheit 52 abgeführt. Diese enthält eine Auslaßleitung 53, die mit einer weiteren, mit einem Speicher 56 in Verbindung stehenden Leitung 54 verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Auslaßleitung s 53 und der Leitung 54 wird durch ein federbelastetes Auslaßventil 57 gesteuert, dessen Ventilfeder 58 es normalerweise in die geschlossene Stellung drückt. Wenn die Maschine startet und in der Auslaßlcitung 53 ein

genügend hoher Druck zur Überwindung des Widerstands der Ventilfeder 58 erzeugt wird, kann das Auslaßventil 57 in die voll geöffnete Stellung schnappen, so daß zwischen der Auslaßleitung 53 und der Leitung 54 eine Verbindung besteht. Das vernichtete Gas, beispielsweise Luft, wird so in den Speicher 56 abgeführt.

Um den Druck, wenn die Maschine stillgesetzt wird, in der Kompressorkammer 54 abzubauen und die Anordnung zum Anfahren der Freikolbenbrennkraftmaschine zu erleichtern, ist an ein Ende der Steuerventil-Einheit 52 eine Druckablaßleitung 59 angeschlossen. Am anderen Ende der Druckablaßleitung 59 ist ein Steuerventil 61 vorgesehen, das in F i g. 1 in seiner Ruhestellung gezeigt ist, in der die Druckablaßleitung 59 geschlossen ist. Das Steuerventil 61 verbindet mittels eines Ventilkanals 64 die Leitung 54 mit einer weiteren Leitung 63, wenn sein Ventilglied gegen den Druck einer Feder 62 nach oben bewegt wird. Die Leitung 63 ist an die Kammer 65 des Auslaßventils 57 angeschlossen, so daß an dessen Rückseite ein Gegendruck erzeugt werden kann. Wird daher der Ventilkanal 64 in die obere Arbeitsstellung bewegt, so pflanzt sich der Druck in der Steuerventileinheit 52. der bereits an der oberen oder vorderen Seite des Auslaßventils 57 anliegt, über die Druckablaßleitung 59 und die Leitung 63 bis zur Rückseite des Auslaßventils 57 fort. Bei einem Druckausgleich zwischen den beiden Seiten des Auslaßventils 57 drückt die Ventilfeder 58 augenblicklich das Ventilglied in die geschlossene Stellung. Während der Ventilkanal 64 sich in der oberen Stellung befindet, wird der Druck in der Steuerventil-Einheit 52, in der Druckablaßleitung 59, der Leitung 63 und dem Ventilkanal 64 allmählich verringert, und zwar durch eine Auslaßöffnung 66, die zwischen dem Steuerventil 61 und der Kammer 65 mit der Leitung 63 in Verbindung steht.

Beim Stillsetzen der Maschine wird das Steuerventil 61 betätigt, um das Auslaßventil 57 zu schließen und so ein Entweichen des Druckes aus dem Speicher 56 zurück durch die Steuerventil-Einheit 52 zu verhindern. Das Auslaßventil 57 und seine Steuereinrichtungen bilden ein Einweg-Rückschlagventil für das aus der Steuerventil-Einheit 52 abgeführte Gas. Dieses Rückschlagventil arbeitet zwangläufig in beiden Richtungen zwischen der voll geöffneten Stellung, in der es einen vollen Auslaß für die Kompressorkammer 34 bildet, und der geschlossenen Stellung, in der der Druck im Speicher 56 gehalten wird.

Das Steuerventil 61 kann beispielsweise mit dem Haupt-Zündschalter 67 verbunden werden, so daß das Ventilglied aus der Ruhestellung nach F i g. 1 in seine obere Stellung bewegt wird, in der der Ventilkanal 64 die Druckablaßleitung 59 und die Leitung 63 miteinander verbindet, wenn zum Ausschalten der Zündung der Zündschalter 67 geöffnet wird. Der Zündschalter 67 kann von Hand oder abhängig von einem vorherbestimmten Druck im Speicher 56 oder auf andere geeignete Weise geöffnet werden.

Die Freikolbenbrennkraftmaschine enthält zur Vorbereitung des Anfahrens eine Einrichtung zur Bewegung des Brennkraftmaschinen- und des Kompressorkolbens 20, 26 in eine Anfahrstellung. Hierzu dient ein Zweiwege-Ventil 68. das dessen Ventilglied durch gleiche und einander gegenüberliegende Federn 69 und 70 in der F i g. 1 gezeigten Ruhestellung gehalten wird. In dieser Ruhestellung sperrt der Miltelabschnitt 72 des Venlilgliedes die Verbindung zwischen den noch näher /ti beschreibenden Leitungen, die ausschließlich zur Positionierung der Kolben 20, 26 vor und während des Anfahrens dienen. Eine Eingangsleitung 73 ist über Ventile 74 und 76 mit dem Speicher 56 oder einer anderen Hilfsdruckquelle verbunden, deren Druck niedriger sein kann als der normalerweise im Speicher 56 herrschende Druck. Zur Lrzeugung eines herabgesetzten Druckes kann in der Eingangsleitung 73 ein Reduzierventil 77 vorgesehen sein.

Auf der Seite der Eingangsleitung 73 des Zweiwegventils 68 ist eine weitere Leitung 78 vorgesehen, die zum Ablassen des Druckes zur Atmosphäre hin offen ist. Das Ventilglied enthält ferner Abschnitte 79 und 81, die zur Querverbindung der Eingangsleitung 73 und der Leitung 78 auf der einen Seile des Ventils 68 mit Leitungen 82 und 83 auf der anderen Seite des Ventils 68 dienen. Die Leitung 82 ist bei 84 an die Kompressorkammer 34 angeschlossen. Die Leitung 83 ist bei 86 an die Leitung 87 angeschlossen, die die Kammer 42 mit dem Rückschlagventil 37 und dem Auslaß 88 verbindet.

Wenn die Freikolbenbrennkraftmaschine 17 stillgesetzt ist und die Kolben 20 und 26 in die Anfahrstellung gebracht werden sollen, wird zunächst das Zweiwege-Ventil 68 nach rechts betätigt, so daß der Abschnitt 79 des Ventilgliedes die Eingangsleitung 73 mit der Leitung 83 verbindet und aus dem Speicher 56 u id dem Reduzierventil 77 Druckluft in die Leitung 87 und die Kammer 42 eingeleitet wird. Gleichzeitig verbindet der Ventilteil 79 die Leitung 82 mit der Auslaßleitung 78. Somit ist die Kompressorkammer 34 durch eine vollständig offene Verbindung mit der Atmosphäre verbunden, so daß in dieser Kammer bestehender Druck abgelassen wird. Durch den Druckunterschied zwischen dem verhältnismäßig hohen Druck in der Kammer 42 und dem Umgebungs- oder Atmosphärendruck in der Kompressorkammer 34 wird der Kompressorkolben 26 zusammen mit den mit ihm verbundenen Teilen nach rechts zum äußeren Ende des Kompressorzylinders 28 gedruckt. Läßt man nun, wenigstens momentan, das Zweiwege-Ventil 68 in seine in F i g. 1 gezeigte Ruhestellung zurückkehren, so bleiben der Kompressorkolben 26 und die mit ihm verbundenen Teile zum Anfahren in ihrer rechten Stellung.

Für das Anfahren wird der Brennkraftzylinder 21 mit einem brennbaren Gemisch gefüllt, das durch die Einlaßöffnung 14 in den Zylinder zugeführt werden kann. Ein als Block dargestellter Vergaser 91 ist auf normale Weise bei 92 an einen regulären Gasspeicher 93 angeschlossen. Während des Betriebs der Freikolbenbrennkraftmaschine führen der Vergaser 91 und der Gasspeieher 93 dem Brennkraftzylinder 21 zu den richtiger Zeiten das erforderliche Gas zu, und zwar wenn die Einlaßöffnung 14 bei einer Auswärtsbewegung de; Brennkraftmaschinenkolbens 20 am Ende eines Ar beitshubs nach rechts offen ist.

Zum Anfahren der Freikolbenbrennkraftmaschim dient ein Anfahrventil 94, dessen Ventilglied zwei Ab schnitte 96 und 97 enthält. Befindet sich der Abschnit 96 im Normalbetrieb der Maschine in der in F i g. 1 ge zeigten Stellung, so ist das Anfahrventil 94 geschlosser Wird das Anfahrventil nach links betätigt, so verbinde es einen Hilfs-Luftspeicher 98 über eine Leitung 99 un< eine Leitung 101 mit dem Vergaser 91. Die Verbindunj erfolgt durch Ventilkanäle 102 im Abschnitt 97. De Abschnitt 97 kann ferner einen weiteren Ventilkana 103 enthalten, der den Vergaser 91 über Leitungen 10« und 107 mit einem Hilfs-Gassp^icher iO4 verbindet.

Im Betrieb wird durch Bewegung des Ventilkörper des Anfahrvcntils94 nach links in den Brennkraftzylir

der 21 ein brennbares Anfahrgemisch aus Gas und Luft eingeleitet, wie es während des Anfahrens benötigt wird. Die Hilfsluft dient zur Herstellung eines brennbaren Gemisches beim anfänglichen Anfahrhub, wenn die Freikolbenbrennkraftmaschine mit dem Brennkraftmaschinenzylinder 21 oder dem Gemisch mittels einer Spüleinrichtung zugeführter Luft arbeitet. Eine solche Spüleinrichtung ist in F i g. 1 mit Bezug auf eine Spülkammer 105 zwischen dem Brennkraftmaschinenkolben 20 und der Innenwand 49 gezeigt. Ein Einlaßventil 108 läßt die Luft in die Spülkammer 105 eintreten, wenn sich der Brennkraftmaschinenkolben 20 nach links bewegt. Bewegt sich dann der Brennkraftmaschinenkolben 20 beispielsweise während eines Arbeitshubs nach Zündung des Gemisches durch die Zündkerze 89 nach rechts, so verbindet ein Auslaßventil 109 die Spülkammer 105 je nach der Art der Maschine direkt mit der Einlaßöffnung 14 oder dem Vergaser 91. Somit ergibt sich während des Normalbetriebs durch die Bewegung des Brennkraftmaschinenkolbens 20 gegenüber der Spülkammer 105 ein ausreichender Luftstrom zur richtigen Füllung des Brennkraftmaschinenzylinders 21.

Da jedoch eine derartige Spüleinrichtung im Ruhezustand des Brennkraftmaschinenkolbens 20 vor dem Anfahren keine Luft abgibt, wird erfindungsgemäß aus dem Hilfs-Luftspeicher 98 über das Anfahrventil 94 die notwendige Luftmenge abgegeben, um zum Anfahren ein brennbares Gemisch im Brennkraftmaschinenzylinder 21 herzustellen.

Beim Anfahren der Freikolbenbrennkraftmaschine der F i g. 1 muß das Ventil 94 aus der in F i g. 1 gezeigten Stellung in seine linke Stellung bewegt werden, in der der Abschnitt 97 den Hilfs-Luftspeicher 98 und den Hilfs-Gasspeicher 104 mit dem Vergaser 91 verbindet. Gleichzeitig wird nun das Zweiwegeventil 68, das vorher in die rechte Stellung gebracht wurde, in die linke Stellung bewegt, so daß der Abschnitt 81 die unter niedrigem Druck stehende Luft von der Eingangsleitung 73 über die Leitung 82 mit der Kompressorkammer 34 verbindet und der Druck aus der Kamme" 42 über die Leitung 78 zur Atmosphäre abgelassen wird. Durch den höheren Druck in der Kompressorkammer 34 werden der Kompressorkolben 26, die Kolbenstange 24 und der Brennkraftmaschinenkolben 20 in einer Art nach links bewegt, die ihrer Bewegung während eines regulären Kompressionshubs entspricht. Der Druck in der Kompressionskammer 34 braucht nicht besonders hoch zu sein, da er auf die verhältnismäßig große Fläche des Kompressorkolbens 26 wirkt. Er braucht nur so groß zu sein, daß der Reibungswiderstand überwunden wird. So kann bei der erfindungsgemäßen Anfahrvorrichtung an der Eingangsleitung 73 und am Hilfs-Luftspeicher 98 auch eine Hand-Luftpumpe verwendet werden. Der Druck an der Eingangsleitung 73 braucht beispielsweise nur um etwa 0,14 kg/cm² über Atmosphärendruck zu liegen.

Bei der Bewegung nach links bewegt sich der Brennkraftmaschinenkolben 20 zunächst über das äußere Ende der Einlaßöffnung 14 hinweg und schließt allmählich diese Einlaßöffnung 14 und die Auslaßöffnung 16. Sobald, oder kurz nachdem die Einlaß- und Auslaßöffnungen 14 und 16 geschlossen sind, wird die Zündeinrichtung betätigt und an der Zündkerze 89 ein Zündfunken erzeugt, so daß das brennbare Gemisch im Brennkraftmaschinenzylinder 21 zündet und der erste Dehnungshub des Brennkraftmaschinenkolbens 20 nach rechts erfolgt. Der Zündfunke für die anfängliche Verbrennung wird bei dieser Ausführungsform durch eiü«_ stellungsabhängige Einrichtung erzeugt, d. h. durch eine Einrichtung, bei der die Zündung in einer bestimmten Stellung des Brennkraftmaschinenzylinders 20 ausgelöst wird. Beispielsweise ist ein Unterbrechter 112 auf einem einstellbaren Gleiter 113 angebracht, der in einem Führungsschlitz 114 in Axialrichtung der Maschine beweglich ist. Ein Einstellknopf 116 ragt durch das Gehäuse nach außen, so daß die Betätigungsstelle einstellbar ist.

Der Unterbrecher 112 enthält einen beweglichen Kontakt 117 und einen festen Kontakt 118. Eine zwischen beiden liegende Feder 119 drückt die Kontakte voneinander weg, ein Anschlag 121 begrenzt die Aufwärtsbewegung des beweglichen Kontakts 117. Der bewegliche Kontakt 117 trägt beispielsweise eine Rolle 120, die gegen einen Steuernocken 122 auflaufen kann. Dieser ist an einem Halter 123 befestigt, der wiederum an der Kolbenstange 24 befestigt ist. Der bewegliche Kontakt 117 ist über eine elektrische Leitung 124 und über einen Verbindungspunkt 126 der Schaltung mit der positiven Klemme einer Batterie 127 verbunden, deren negative Klemme an Masse 128 geführt ist. Eine weitere elektrische Leitung 129 verbindet den festen Kontakt 118 über ein Anfahrschalter 136, eine.i Verbindungspunkt 141 und den Zündschalter 67 mit der Primärwicklung 131 einer Zündspule 132. Die Sekundärwicklung 133 der Zündspule 132 ist über eine elektrische Leitung 134 mit der Zündkerze 89 verbunden, die Wicklungen 131 und 133 sind an Masse 128 geführt.

Der Anfahrschalter 136 wird bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform betätigt, wenn der Unterbrecher 112 während des Teils des Anfahrens oder Laufs der Maschine eingeschaltet werden soll, währenddessen die Zündung an einer bestimmten Stellung des Brennkraftmaschinenkolbens 20 längs seines Wegs im Brennkraftmaschinenzylinder erfolgen soll. In F i g. 1 ist der Brennkraftmaschinenkolben 20 an seinem äußeren Totpunkt gezeigt, wobei seine Arbeitsfläche in der durch einen gestrichelten Pfeil 137 gekennzeichneten Lage liegt. Während des Betriebs soll sich der Brennkraftmaschinenkolben 20 während eines Kompressionshubs nach links bewegen, bis er einen inneren Umkehrpunkt erreicht, der durch einen gestrichelten Pfeil 138 gekennzeichnet ist.

Während sich der Brennkraftmaschinenkolben 20 aus der Stellung gemäß dem Pfeil 137 in die Stellung gemäß dem Pfeil 138 bewegt, wird der Brennkraftmaschinenzylinder 21 durch die Betätigung des Anfahrventils 94 mit einem brennbaren Gemisch gefüllt. Die Zündstellung ist mit Hilfe des Einstellknopfes 116 eingestellt, so daß die Unterbrecherkontakte durch den Nocken 122 betätigt werden, wenn die innere Ko'benstirnfläche die mit dem Pfeil 139 gekennzeichnete Zwischenstellung erreicht, d. h. einige Zeit nach Schließung der Einlaßöffnung 14 und der Auslaßöffnung 16, jedoch bevor der Brennkraftmaschinenkolben 20 den inneren Umkehrpunkt gemäß Pfeil 138 erreicht. In der Stellung gemäß Pfeil 139 ist der Druck des brennbaren Gemisches im Brennkraftmaschinenzylinder 21 geringer als während des Laufs der Maschine bei vollem Kompressionshub. Die Anfahrbewegung des Brennkraftmaschinenkolbens 20 von rechts nach links wird, wie bereits beschrieben, nur durch den über das Zweiwegeventil 68 der Kompressorkammer 34 zugeführten Druck bewirkt. Da die Fläche des Kompressorkolbens 26 im allgemeinen größer ist als die des Brennkraftmaschinenkolbens 20, kann durch einen gegebenen Druck in der

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Kompressorkammer 34 ein etwas größerer Druck in dem Brennkraftmaschinenzylinder 21 erzeugt werden. Ein besonders hoher Druck ist erfindungsgemäß jedoch nicht notwendig.

Auf jeden Fall werden die Kontakte 117, 118 der Zündeinrichtung mit Hilfe des Einstellknopfes 116 so eingestellt, daß die anfängliche Verbrennung für einen ersten Dehnungshub des Brennkraftmaschinenkolbens 20 in einer Stellung erfolgt, die der Brennkraftmaschinenkolben 20 bei seiner Bewegung von rechts nach links sicher erreicht, wobei der Brennkraftmaschinenkolben 20 sich nach links nur bis zu der Zwischenstellung gemäß Pfeil 139 bewegen muß. Der anfängliche, bei geringer Kompression erfolgende Dehnungshub ergibt gewöhnlich eine geringere Kraft als der spätere normale Dehnungshub nach dem Anfahren der Maschine. Sie reicht jedoch aus, um die Hin- und Herbewegung des Brennkraftmaschinenkolbens 20 einzuleiten. Der Einstellknopf 116 kann dann allmählich nach links bewegt werden, so daß die nachfolgenden Hübe durch die Verbrennung allmählich immer näher am inneren Umkehrpunkt gemäß Pfeil 138 gestartet werden. Nach dem anfänglichen Dehnungshub wird durch den Brennkraftmaschinenkolben 20 auch die Spüleinrichtung durch die Spülkammer 105 und das Auslaßventil 109 in Tätigkeit gesetzt, so daß durch die Zufuhr von Gas durch den Vergaser 91 und von Luft durch die Spüleinrichtung in der folgenden Zeit eine normalere Verbrennung erreicht wird. Dann kann das Anfahrventil 94 in seine rechte Stellung zurückgebracht werden, so daß die Zufuhr des Hilfsgases und der Hilfsluft unterbrochen wird, die anfänglich zugeführt wurden, um während des anfänglichen Anfahrhubs die Erzielung eines richtig proportionierten brennbaren Gemischs zu gewährleisten.

In der soeben beschriebenen Betriebsweise wird die allmähliche Einstellung des Zündpunktes von der Anfahrhub-Verbrennung an der Kolbenstellung gemäß Pfeil 139 in dem Normalbetrieb, in dem die Verbrennung näher am normalen inneren Umkehrpunkt gemäß Pfeil 138 erfolgt, durch Einstellung der Zündstellung längs des Weges der Kolbenbewegung erreicht. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann jedoch die Zündsteuerung wenigstens während des Überganges vom ersten Anfahrhub in den Hub während des Betriebs und vorzugsweise auch während des laufenden Betriebs erreicht werden, indem der Zündzeitpunkt auf einen vorherbestimmten Zeitpunkt eingestellt wird, der zu dem Zeitpunkt in Beziehung steht, zu dem der Brennkraftmaschinenkolben 20 tatsächlich am Ende eines Kompressionshubs seine Bewegungsrichtung umkehrt und mit dem unmittelbar folgenden Dehnungshub beginnt. Eine solche, auf die Kolbenumkehr bezogene Steuerung ist unabhängig von Änderungen, die bei Freikolbenbrennkraftmaschinen zwischen den tatsächlichen Stellungen des Brennkraftmaschinenkolbens 20 im Umkehrzeitpunkt bei verschiedenen aufeinanderfolgenden Dehnungshuben auftreten können.

Zu diesem Zweck dient ein weiterer Unterbrecher 140, der zu dem Unterbrechter 112 parallel geschaltet ist. Der bewegliche Kontakt 140' ist über den Verbindungspunkt 126 mit der positiven Klemme der Batterie 127 verbunden. Der feste Unterbrecherkontakt 140" ist mit dem Verbindungspunkt 141 in der elektrischen Leitung 129 verbunden, die an die Primärwicklung 131 der Zündspule 132 angeschlossen ist. Der Verbindungspunkt 141 liegt zwischen dem Zündschalter 67 und dem Anfahrschalter 136, so daß Her Unterbrecher 140 ständig in der Schaltung der Primärwicklung 131 liegt, unabhängig davon, ob der Anfahrschalter 136 geöffnet oder geschlossen ist. So kann zum Anfahren der Anfahrschalter 136 geschlossen werden, so daß der Unterbrecher 140 die anfängliche stellungsabhängige Zündung an der Zündkerze 89 bewirkt, wenn der Brennkraftmaschinenkolben 20 die vorher gewählte Anfahrstellung gemäß Pfeil 139 erreicht. Der Anfahrschalter 136 kann dann geöffnet werden, so daß der Zündzeitpunkt während der nachfolgenden Dehnungshöhe durch den Unterbrecher 140 gesteuert wird.

Der Unterbrecher 140 wird durch den Stößel 142 einer Steuereinrichtung 143 gesteuert, durch die in Abhängigkeit vom Umkehrzeitpunkt des Brennkraftmaschinenkolbens 20 am Ende eines Kompressionshubs die Kontakte 140', 140" des Unterbrechers 140 zu einer bestimmten Zeit geschlossen oder geöffnet werden. Die Steuereinrichtung 143 nach F i g. 1 enthält einen Zylinder 144 mit einer Druckkammer 146, in der ein mit dem Stößel 142 verbundener Kolben 147 hi.i- und herbeweglich ist. Der Kolben 147 wird mittels einer Feder 148 nach links gedruckt, deren Spannung mittels eines in das Ende des Zylinders 144 geschraubten Stellknopfes 149 einstellbar ist. Steigt der Druck in der Druckkammer 146 auf einen durch die Einstellung der Feder 148 bestimmten Wert εη, so wird der Stößel 142 nach rechts gedrückt und die Kontakte 140' und 140" des Unterbrechers 140 schließen. Bei einem Druckabfall in der Druckkammer 146 zu einer einstellbaren Zeit, die zu dem inneren Umkehrpunkt des Kolbens 147 in einer Beziehung steht, werden die Kontakte 140', 140" des Unterbrechers 140 geöffnet und an der Zündkerze 89 wird ein Zündfunken erzeugt. Die Druckkammer 146 empfängt über eine an einen Druckzylinder 152 angeschlossene Leitung 151 Drucksignale. In dem Druckzylinder 152 ist ein Druckkolben 153 beweglich, der mittels einer Kolbenstange 154 mit einem an der Kolbenstange 24 befestigten Führungsarm 156 verbunden ist. Die Bewegung des Druckkolbens 153 entspricht also der Bewegung des Brennkraftmaschinenkolbens 20. Der Druckkolben 153 erzeugt in dem Druckzylinder 152 Drücke, die auf die Druckkammer 146 übertragen werden, und zwar in einer bestimmten Beziehung zur Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Brennkraftmaschinenkolbens 20 längs seines Weges. Die Steuereinrichtung 143 kann beispielsweise mittels einer Blende 157 einstellbar sein. Dies ist durch einen Pfeil 158 angedeutet. Durch die Blende 157 ist eine beliebige Druckverringerung in der Druckkammer 146 und somii der Augenblick steuerbar, zu dem die Kontakte des Unterbrechers 140 öffnen.

Bewegt sich also der Brennkraftmaschinenkolben 2£ während eines Kompressionshubs vom äußeren Totpunkt gemäß Pfeil 137 zum inneren Umke; ! punkt gemaß Pfeil 138 nach links, so wird er zunächst auf eine Maximalgeschwindigkeit beschleunigt und dann all mählich abgebremst. Die Geschwindigkeit erreicht ir einer bestimmten Stellung längs des Kolbenweges der Wen Null, wo die den Kolben nach links treibender Kräfte ausgeglichen und von den den Kolben nacl rechts treibenden Kräften überschritten werden. Wan rend der anfänglichen Beschleunigung nach links er zeugt der Druckkolben 153 in der Druckkammer 14< ein Drucksignal, so daß der Druck in der Druckkammei 146 schneller ansteigt, als er durch die Blende 157 wie der abgelassen werder kann. Somit se. ließt der Unter brecher 140. Während der Brennkraftmaschinenkolbei 20 in seiner nach links gerichteten Bewegung unmittel

bar vor dem Umkehrpunkt abgebremst wird, nimmt der Druckanstieg des Drucksignals vom Druckkolben 153 ab. Der Druck in der Druckkammer 146 wird dann über die Blende 157 abgelassen, so daß der Unterbrecher 140 öffnet. Durch richtige Einstellung der Spannung der Feder 148 und der öffnung der Blende 157 kann also der Unterbrecher 140 so geschlossen und geöffnet werden, daß in einer gewünschten Beziehung zum Umkehrzeitpunkt des Brennkraftmaschinenkolbens 20 an der Zündkerze 89 ein Zündfunke erzeugt ι ο wird. Diese Zeitsteuerung erfolgt, wenn sich der Brennkraftmaschinenkolben 20 zum Umkehrzeitpunkt entweder in der Nähe des inneren Betriebs-Umkehrpunktes gemäß Pfeil 138 oder in der Nähe des Anfahrpunktes gemäß Pfeil 139 oder an einer anderen Stelle längs seines Bewegungsbereiches befindet.

Durch öffnung des Anfahrschalters 136 kann der Unterbrecher 112 abgetrennt werden, so daß durch ihn keine Frühzündungen nach der ersten Anfahrverbrennung herbeigeführt werden. Dabei übernehmen die Steuereinrichtung 143 und der Unterbrecher 140 die nachfolgende Zündung in Beziehung zum inneren Umkehrpunkt des Brennkraftmaschinenkolbens 20. Alternativ kann mit Hilfe des in dem Führungsschlitz 114 beweglichen Einstellknopfes 116 der Unterbrecher 112 so weit nach links bewegt werden, daß ein Auflaufen der Rolle 120 auf den Nocken 122 unmöglich ist, auch wenn der Brennkraftmaschinenkolben seinen inneren Umkehrpunkt gemäß Pfeil 138 erreicht. Hierdurch kann der stellungsabhängige Unterbrecher 112 wirkungslos gemacht werden.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 einer Einrichtung zum Abschalten des Unterbrechers 112 nach der ersten Anfahrverbrennung ist statt des festen Nockens 122 an dem mit der Kolbenstange 24 verbundenen Haiter 123 eine Abschalteinrichtung 123A vorgesehen, die einen beweglichen Nocken 161 am Ende eines Gewichts 162 enthält. Das Gewicht 162 ist in einem in der Abschalteinrichtung 1234 vorgesehenen Führungskanal 163 gleitend beweglich. Eine Feder 164 drückt das Gewicht 162 in die in F i g. 2 gezeigte Stellung, in der der Nocken 161 so weit hervorsteht, daß die Rolle 120 des Unterbrechers 112 in der gleichen Weise wie durch den Nocken 122 der F i g. 1 betätigt werden kann. Während des verhältnismäßig langsam anfänglichen Kompressionshubs von rechts nach links bleibt das Gewicht 162 in der gezeigten Stellung, so daß die Zündung in der gewünschten Kolbenstellung gemäß Pfeil 139 der F i g. 1 erfolgt.

Nach erfolgreicher Zündung wird der Brennkraftmaschinenkolben 20 während des anfänglichen Dehnungshubs stark nach rechts beschleunigt. Infolge seiner Trägheit wird dann das Gewicht gegen die Feder 164 in den Körper der Abschalteinrichtung 1234 zurückgezogen, so daß der Nocken 161 nicht so weit vorsteht, daß die Rolle 120 während der nachfolgenden Hübe auf ihn auflaufen kann. Um den Nocken 161 so lange in der rückgezogenen Stellung zu halten, wie der Brennkraftmaschinenkolbcn während der nachfolgenden Dehnungshübe stark beschleunigt wird, ist das Gewicht 162 über eine Kolbenstange 166 mit einem Kolben 167 in einem Hilfszylinder 168 verbunden, so daß seine Bewegung gedämpft wird. Durch eine große Öffnung 169 am rechten Ende des Hilfszylinders 168 kann Luft eintreten. Hierdurch wird die Bewegung des Kolbens 167 nach links erleichert, wenn durch die Beschleunigung während des Dehnungshubs eine relative Bewegung des Gewichts 162 und der mit ihm verbundenen Teile in dieser Richtung erfolgt. Diese Bewegung wird ferner durch ein Rückschlagventil 171 am linken Ende des Hilfs- oder Dämpfungszylinders 168 ermöglicht, durch welches die Luft auf der linken Seite des Kolbens 167 schnell entweichen kann. Durch das Rückschlagventil 171 kann jedoch keine Luft eintreten. Der Hilfszylinder 168 kann nur über eine kleine Blendenöffnung 172 wieder aufgefüllt werden. Die Größe dieser Blendenöffnung 172 ist so gewählt, daß die Rückkehrgeschwindigkeit des Kolbens 167, der Kolbenstange 166 und des Gewichtes 162 von links nach rechts unter dem Druck der Feder 164 zu langsam ist, als daß der Nocken 161 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Dehnungshüben, bei denen eine Verbrennung erfolgt, wieder aus dem Körper der Abschalteinrichtung 123A herausragen könnte. Wird jedoch die Maschine beabsichtigt oder unbeabsichtigt stillgesetzt, so gestattet die durch die Blendenöffnung 172 eintretende Luft eine Rückstellung der Teile in die in F i g. 2 gezeigte Stellung unter der Einwirkung der Feder 164, so daß der Nocken 161 wieder betriebsbereit ist und den Unterbrecher 112 bei einem Anfahrhub in einem neuen Anfahrvorgang wieder betätigen kann.

Mit der weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freikolbenbrennkraftmaschine nach F i g. 3 ist eine bevorzugte, auf di: Umkehr bezogene Steuereinrichtung 174 verbunden. Diese steuert die Zündung sowohl beim ersten Anfahrhub, als auch während des Übergangs vom ersten Anfahrhub auf den Betrieb und schließlich während des laufenden Betriebs der Maschine.

In diesem Fall wird ein abgewandeltes Steuerventil 94 für das Anfahrgemisch verwendet. Anstatt sowohl das Hilfsgas als auch die Hilfsluft zum Vergaser und zum Brennkraftmascliinenzylinder beim Anfahrhub zu steuern und darauf beide abzusperren, wenn die reguläre Gaszufuhr und die Spüllufteinrichtung die nachfolgenden Dchnungshübe steuern, ändert das Steuerventil 94Λ nur die Hilfsluftzufuhr und verbindet in beiden Stellungen die reguläre Gaszufuhr mit dem Vergaser 91. Die Hilfsluft wird während des Anfahrens über den Abschnitt 97 zugeführt, bis die Spüllufteinrichtung genügend Luft abgibt. Die Hilfsluftzufuhr wird dann durch den Abschnitt 96A des Anfahrventils 94A abgesperrt. Die beiden Abschnitte 96/4 und 97 verbinden die Gaszufuhr nicht nur während des Anfahr-Dehnungshubs. sondern auch während des Übergangs und während des Betriebs der Maschine mit dem Vergaser.

Diese Steuereinrichtung 174 arbeitet nach dem Prinzip der ausgeglichenen dynamischen Drücke über und unter einer beweglichen Membran zur Steuerung des Unterbrechers 140. Zu diesem Zweck empfängt die Steuereinrichtung aus der Leitung 151 vom Druckkolben 153 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Brennkraftmaschinenkolbens 20 erzeugte Drucksignale. Die Leitung 151 führt die Drucksignale an Abzweigleitungen 176 und 177, die mit der unteren 178 bzw. oberen Druckkammer 179 unter bzw. über einer flexiblen Membran 181 liegen. Die Membran 181 ist in ein Gehäuse 182 eingespannt. An die untere Kammer 178 ist eine Blende 183 angeschlossen, deren öffnung einstellbar ist. Dies ist durch einen Pfeil 184 angedeutet. Eine weitere offene Auslaßleitung 186 an die obere Druckkammer 179 angeschlossen.

In der Mitte der Membran 181 ist eine Membranstange 187 befestigt die vertikal nacl oben verläuft und als Betätigungsglied für den Unterbrecher 140 dient. Ein an der Membranstange 187 befestigter Bund 188

liegt auf einem Anschlag 189 auf und begrenzt die Abwärtsbewegung der Membranstange 187 und bestimmt die Ruhelage der Membran 181. Die Teile werden mittels einer verhältnismäßig schwachen Feder 191 nach unten gedrückt, deren Spannung mittels einer Einstell· schraube 192 verändert werden kann. Das obere Ende 193 der Membranstange 187 ist mit einer teleskopartigen federnden Auflaufbremse 194 versehen, die einen Stöße! 196 enthält. Der Stößel 196 schließt die Kontakte 140' und 140" des Unterbrechers bei der Aufwärtsbewegung der Membranstange 187 und der Membran 181 und öffnet die Kontakte 140', 140" bei der Abwärtsbewegung derselben.

Wenn sich im Betrieb der Brennkraftmaschinenkolben in der an Hand Fi g. 1 beschriebenen Weise langsam nach links bewegt, um die erste Verbrennung einzuleiten, so wird das ansteigende Drucksignal über die Leitung 151 auf die Druckkammern 178, 179 über und unter der Membran 181 verteilt. Durch die an die Druckkammer 178 unter der Membran 181 angeschlossene Blende 183 entsteht ein Druckunterschied unter und über der Membran 181, wobei der Druck unter der Membran 181 größer ist als der über der Membran 181. Die Membranstange 187 bewegt sich so nach oben und schließt die Kontakte 140', 140" des Unterbrechers 140. Weil sich der Brennkraftmaschinenkolben 20 weiter nach links bewegt und etwa die gewünschte Stellung der ersten Zündung erreicht, so wird er durch die leichte Kompression im Brennkraftmaschinenzylinder 21 abgebremst. Bei dieser verlangsamten Bewegung übersteigt die Druckabsenkung mittels der Blende 183 den verringerten Druck in der Abzweigleitung 176, so daß sich der Druck unter und über der Membran 181 ausgleicht. Die Membranstange 187 wird dann durch die Feder 191 nach unten gedrückt und öffnet die Kontakte 140', 140" des Unterbrechers 140 und bewirkt die erste Zündung.

Bei dieser Ausführungsform ist der Unterbrecher 112 entweder ganz weggelassen oder se weit nach links bewegt, daß er nicht betätigt wird, d. h. daß der Nocken 122 die Rolle 120 nicht erreicht.

Die für den ersten Anfahrhub beschriebene Wirkungsweise tritt auch, jedoch schneller während der Übergangs-Dehnungshübe auf, wenn der Brennkraftmaschinenkolben 20 allmählich seinen gewünschten normalen Hub erreicht. Bei dieser schnelleren Arbeitsweise wird die Membran 181, falls die öffnung der Blende 183 nicht ausreicht, den Druck in der Druckkammer 178 ausreichend stark abzusenken, bevor der Brennkraftmaschinenkolben 20 seinen Umkehrpunkt erreicht, schnell nach unten bewegt, so daß die Kontakte 140', 140" des Unterbrechers 140 nicht später als in einer Stellung unmittelbar nach der Umkehr am inneren Totpunkt geöffnet werden. An dieser Stelle wird, während sich der Druckkolben 153 nach rechts zu be- ί>5 wegen beginnt, der Druck in der Leitung 151 und in den Abzweigleitungen 176 und 177 schnell abgesenkt. Diese Druckabsenkung wirkt sich jedoch in der unteren Druckkammer 178 stärker aus, da die Druckabnahmegeschwindigkeit in der Abgangsleitung 176 durch die Rückströmung der Luft durch die Blende 183 nicht so schnell ausgeglichen werden kann, wie dies in der oberen Druckkammer 179 durch die größere Öffnung der Auslaßleitung 186 der Fall ist. Somit ergibt sich eine plötzliche zwangsweise Abwärtsbewegung der Membran 181 und der Membranstange 187, bis der Bund 188 am Anschlag 189 anliegt Somit kann der Zündfunke ja nach der Einsteilung der Blende 183 unmittelbar vor. gleichzeitig oder nicht später als unmittelbar nach der Umkehr des Brennkraftmaschinenkolbens 20 an seinem inneren Umkehrpunkt, d. h. dem Ende eines Kompressionshubs und dem Beginn eines neuen Dehnungshubs, erzeugt werden. Mit Hilfe der Steuereinrichtung 174 kann also die Maschine während des Anfahren*, während de» Übergangs, währenddessen die Hublänge des Brennkraftmaschinenkolbens 20 allmählich ansteigt. und während des normalen Betriebs gesteuert werden. bei dem die Umkehr an oder in der Nähe des gewünschten inneren Totpunkts erfolgt. Obwohl, wie oben erwähnt, der Unterbrecher 112 weggelassen werden kann, wurde er bei der Ausführungsform der Fig.3 beibehalten, so daß die Maschine sowohl mit Hilfe einer stellungsabhängigen als auch mit Hilfe einer auf die Umkehr des Brennkraftmaschinenkolbens ansprechenden Zündeinrichtung betrieben werden kann. Wird beispielsweise der Unterbrecher 112 gemäß F i g. 2 in die äußerste linke Stellung gebracht, so betätigt der Nocken 122 den Unterbrecher 112 an oder etwas hinter dem gewünschten inneren Umkehrpunkt des Brennkraftmaschinenkolbens 20. So kann mittels des Unterbrechers 112 ein sonst zu langer Kompressionshub nach links infolge einer anormalen Arbeitsweise der Maschine korrigiert werden. Der Unterbrecher 112 gewährleistet dann, daß die Zündung nicht später als an dem Punkt erfolgt, an dem die Rolle 120 auf den Nocken 122 aufläuft, falls der Brennkraftmaschinenkolben 20 sonst seine Bewegungsrichtung nicht umkehren würde, bis er noch etwas weiter in den Kopf des Brennkraftmaschinenzylinders 21 eingedrungen wäre.

Wie oben beschrieben, kann die erfindungsgemäße Freikolbenbrennkraftmaschine in verschiedenen Ausführungsformen benutzt werden. Bei jeder Ausführungsform ergibt sich durch die Verbrennungssteuerung in einer vorherbestimmten Zeitbeziehung zu dem Umkehrzeitpunkt des Brennkraftmaschinenkolbens 20 am Ende des Kompressionshubs eine vorteilhafte Arbeitsweise wenigstens während der Übergangsperiode zwischen dem ersten Anfahrhub und dem normalen Betriebszustand. Bei der Ausführungsform der F i g. 1 ist die auf die Umkehr bezogene Steuereinrichtung mit einer stellungsabhängigen Zündungssteuerung kombiniert, wobei die letztere zur Steuerung des ersten Zündfunkens für den ersten Dehnungshub während des Anfahrens verwendet wird. Bei der Ausführungsform der F i g. 3 kann der stellungsabhängige Unterbrecher 112 entweder ganz weggelassen oder zusammen mit der auf die Umkehr bezogenen Steuereinrichtung 174 zur Korrektur in bestimmten Fällen verwendet werden, in denen bei auf die Umkehr bezogener Steuerung der Zündfunke etwas später als erwünscht erzeugt würde oder gänzlich ausbliebe.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   !. Vorrichtung zum Anfahren einer Freikolbenbrennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung umfaßt, die den Brennkraftmaschinen-Kolben (20) aus einer Ausgangslage in eine Anfahrstellung bewegt, in der der Druck der Ladung im Brennkraftmaschinenzylinder (21) beträchtlich unter dem bei laufendem Betrieb unmittelbar vor der Verbrennung üblichen Verdichtungsdruck liegt, sowie eine Zündeinrichtung (Teile 89, 132, 112, 140) mit mindestens einer Steuereinrichtung (Teile 113,116,123, 123Λ, 136:143,174) zur Verstellung des Zündpunktes, die so betätigbar ist, daß die Zündungen im Brennkraftmaschin^nzylinder beim Übergang zum laufenden Betrieb bei steigenden Drücken entsprechenden Kolbenstellungen erfolgen, bis der Verdichtungsdruck des taufenden Betriebs erreicht ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine in Kolbenhubrichtung verschiebbare, bei einer bestimmten Kolbenstellung ansprechende Einrichtung ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 odei 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine auf die Bewegungsumkehr des Brennkraftmaschinenkolbens ansprechende Steuereinrichtung (143, 174) ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Kolbenstellung ansprechende Einrichtung durch eine auf Beschleunigungen des Brennkraftmaschinenkolbens (20) ansprechende Abschalteinrichtung (123/4) abschaltbar ■•it.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Einrichtung den Unterbrecher (112) der Zündeinrichtung trägt, der von einem mit dem Brennkraftmaschinenkolben (20) verbundenen Nocken (122) betätigt wird.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Bewegungsumkehr des Brennkraftmaschinenkolbens (20) ansprechende Steuereinrichtung (143) eine Druckkammer (146, 178, 179) umfaßt mit einem Druckzylinder (152), in dem ein mit dem Brennkraftmaschinenkolben (20) verbundener Druckkolben (153) bewegbar ist, ferner mit einer verstellbaren Blende (157, 183) und mit einem von dem Druck in der Druckkammer (146, 178, 179) verschiebbaren Stößel (142, 196), der den Unterbrecher (140) betätigt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (142) mit einem Kolben (147) verbunden ist, der in einem einen Teil der Druckkammer (146) bildenden Zylinder (144) verschiebbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (1%) mit einer in der Druckkammer (178, 179) angeordneten Membran (181) verbunden ist. fio
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Beschleunigungen des Brennkraftmaschinenkolbens (20) ansprechende Abschalteinrichtung (1234) zur Betätigung eines Unterbrechers (112) der Zündeinrichtung einen ''5 Nocken (161) umfaßt, der in einem mit dem Brennkraftmaschinenkolben (20) verbundenen Gehäuse angeordnet ist und zwischen einer ausgefahrenen Betätigungsstellung und einer zurückgezogenen Abschaltstellung bewegbar ist, in der er durch einen pneumatisch betätigten Kolben (167) gehalten wird.