DE3205814A1

DE3205814A1 - Two-stroke diesel engine with opposing free pistons

Info

Publication number: DE3205814A1
Application number: DE19823205814
Authority: DE
Inventors: Albert 6683 Spiesen Wagner
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1982-02-18
Publication date: 1983-09-01

Abstract

In the case of a two-stroke diesel engine with opposing free pistons (2) and hydraulic pump (3), the reciprocating movement of the free pistons through the hydraulic oil or water delivered by the hydraulic pump is translated into rotational movement by a hydraulic motor or a free jet turbine. On the return of the free pistons acceleration occurs largely due to the air compressed in the buffer chambers of the free pistons. Each cylinder has an injection pump (10). Tangential injection into the cylinder results in good mixing and complete combustion in the air charge rotating in the same direction. The injection pump connected to the compression chamber by a short duct is also connected to the starter injection pump and to the starter pneumatic valve. In the case of automatic control of the injection quantity by the delivery pressure of the hydraulic pump, the cylinder is actuated by an actuating rod (18), which acts on the fuel pumps and on the starter pneumatic valves. <IMAGE>

Description

Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Freikolben Die Erfindung betrifft einen Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Freikolben und Hydropumpe nach Patentanmeldung P 31 11 419.9 Der vorgeschlagene Zweitakt-Dieselmotor hat in jedem Zylinder zwei gegenlaufibe Freikolben , die innen einen dünnen Pumpenkolben@haben und mit dem Pumpenzylinder eie Pufferkammer bildtn Anßeidem haben jeweils zwei Zylinder a den Enden durch Kanäle eie hydr Xolbenverbindung , damit bei gleichem Zündabstand die Druckçlförderung gleichmäßig verläuft Die gegenläufigen FIeikolben , die durch die Pufferdrücke verzögert und beschleunigt werden , erhalten außerdem durch die Pufferdrücke einen Gleichgang Durch die gegenläufigen Freikolben hat der Rotor einen vollständigen Massenausgleich , eine Cleichstromspülung ohne Ventile , niedr.Two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons The invention relates to a two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons and hydraulic pump according to patent application P 31 11 419.9 The proposed two-stroke diesel engine has two in each cylinder counter-rotating free pistons that have a thin pump piston @ on the inside and with the Pump cylinders form a buffer chamber, each of which has two cylinders Ends through channels eie hydraulic piston connection, so with the same ignition interval the Pressure oil delivery runs evenly The counter-rotating piston, which by the Buffer pressures decelerated and accelerated are also obtained by the buffer pressures The rotor has a complete motion due to the counter-rotating free pistons Mass balancing, a co-current flushing without valves, low.

Reibungsverluste und niedr. Kühlverluste Außerdem haben die Freikolben einfache Kolbenring-Dichtungen und werden in den wassergekühlten Zylindern durch das Öl der hydr. holbenverbindungen und die Pufferluft gut gekühlt Die Spülluft wird durch einen Abgas-Turbolader geliefert Zu jedem Zylinder gehört eine vollständige Einspritzpumpe mit Kompressionsantrieb .Friction losses and low. Cooling losses also have the free pistons simple piston ring seals and are carried in the water-cooled cylinders the oil of the hydr. Holben connections and the buffer air well cooled The purge air is supplied by an exhaust gas turbocharger. Each cylinder has a complete Injection pump with compression drive.

Die Regelung der Einspritzmenge erfolgt autom. durch den von der Belastung abhangigen Förderdruck der Hydropumpe Die Erfindung besteht in Verbesserungen der Pumpenzylinder , der hyir.The injection quantity is regulated automatically. by the burden dependent delivery pressure of the hydraulic pump The invention consists in improvements in the Pump cylinder, the hyir.

Kolbenverbindungen , der Einspritzung und des Anlassens Erfindungsgemäß sind die in die Preikolben eingesetzten Pumpenzylinder paarweise durch keilförmige Ringstücke und Dichtringe miteinander verbunden , damit die Pumpenzylinder eine einfache Herstellung und in den Freikolben Laufsitze mit kleinem Spiel haben Erfindungsgemäß sind die hydr. Kolbenverbindungen nur zu 90 % mit Öl geftillt , damit bei alleiniger Beschleunigung der Freikolben beim Rückgang durch die Pufferdrücke bei kleinen Beschleunigungsdrücken im Öl kein Lecköl in die Pufferkammern dringt und damit die Schrauben der Pumpenzylinder weniger belastet werden Erfindungsgemäß hat jeder Komp@@@@sio@@@@@@ eine Einloch-Einspritzduse mit einem Kanal für eie tangentiale Einspritzung , damit in der gieichsinnig kreisenden Luftladung an der Zylinderwand eine gute Gemischbildung und eine weiche , vollständige Verbrennung von außen nach innen bei niedrigem Einspritzdruck und geringerem Luftverhältnis erfolgt Erfindungsgemäß sind an jeder Einspritzpumpe , die durcleinen kurzen Kanal mit dem Kompressionsraum , und durch Leitungen mit der EinspritzdUse , dem Kraftstoffbehälter und der Druckölleitung verbunden ist auch die Leitungen für die Anlaß-Druckluft und die Anla,-Einspritzung die Schaltstange für die Kraftstoffpumpe und die Regelstange für den Regeldorn angeschlossen , damit die Zylinder ohne weiteren Anschlüsse für die Schaltung einfacher und billiger sind Erfindungsgemäß werden die unabhängig voneinander arbeitenden Zylinderpaare , nacheinander geschaltet mit einer Schaltstange , die an den Kraftstoffpumpen und an den Ventilen der Anlaß-Druckluft angreift damit durch Schaltung der Zylinderpaare eine Regelung der Fördermenge erfolgt .Piston connections, injection and starting according to the invention are the pump cylinders inserted in the pebble pistons in pairs by means of wedge-shaped Ring pieces and sealing rings connected to one another so that the pump cylinder a According to the invention, simple manufacture and running seats with little play in the free piston have are the hydr. Piston connections are only 90% filled with oil, which means that they are the only ones Acceleration of the free piston when decreasing due to the buffer pressures at low acceleration pressures in the oil no leakage oil penetrates into the buffer chambers and thus the screws of the pump cylinder are less burdened According to the invention, every component has @@@@ sio @@@@@@ a single-hole injection nozzle with a channel for tangential injection, with it good mixture formation in the uniformly circulating air charge on the cylinder wall and smooth, complete combustion from the outside in at low injection pressure and a lower air ratio takes place according to the invention at each injection pump , the through a short channel with the compression room, and through lines with the injection nozzle, the fuel tank and the pressure oil line is connected also the lines for the starting compressed air and the system, injection and the shift rod for the fuel pump and the control rod for the control mandrel connected to it the cylinders are simpler and cheaper without additional connections for the circuit According to the invention, the cylinder pairs working independently of one another are sequentially switched with a shift rod on the fuel pumps and on the valves the starting compressed air thus attacks a regulation by switching the cylinder pairs the delivery rate takes place.

Erfindungsgemäß sind die Pumpenzylinder paarweise verbunden durch Leitungen mit Kolbenventilen , die durch Anlaß-Druckluft abgesperrt werden und beim Stillstand des Zylinderpaares ohne'An1a3-Druckluft geöffnet sind , damit die vier Freikolben durch Druckausgleich der vier Pufferkammern in die für das Anlassen erforderliche Mittelstellung kommen .According to the invention, the pump cylinders are connected in pairs Lines with piston valves that are shut off by starting compressed air and when Standstill of the cylinder pair are open without'An1a3 compressed air so that the four Free piston through pressure equalization of the four buffer chambers into the one required for starting Come middle position.

Erfindungsgemäß ist jeder Druckwindkessel bei min . Förderdruck durch ein federbelastetes Kolbenventil abgesperrt , damit für den erforderlichen Regelbereich des Förderdruckes die Druckwindkessel klein sind Bei der einfachen Eauart ohne Kurbe@wel@e , Pleuel and Ventile wird bei mittl. Drücken von S bis 12 bar und mittl. Kolbengeschwindigkeiten von 8 bis 12 m/s ein niedr. Leistungsgewicht erreicht .According to the invention, each pressure air vessel is at min. Delivery pressure through a spring-loaded piston valve shut off, thus for the required control range of the delivery pressure the pressure air tanks are small With the simple one Eauart without crank @ wel @ e, connecting rods and valves is used for medium. Press S to 12 cash and avg. Piston speeds of 8 to 12 m / s a low. Power to weight ratio achieved .

Die vorgeschl. Motoren mit flydropumpen , die mit mehreren Zylindern auch für große Leistungen gegeignet sind , können in Verbindung mit Hydromotoren verwendet werden für den Antrieb von Fahrzeugen , Schiffen, Förderanlager , Pumpen und Verdichter Gegenüber den bekannten hydrostatischer. Fahrzeugantrieben mit vollständigem Dieselmotor und regelbarer Hydropumpe hat der vorgeschl.The proposed Motors with flydrop pumps, those with several cylinders are also suitable for high performance, can be used in conjunction with hydraulic motors are used to drive vehicles, ships, conveyor systems, pumps and Compressor Compared to the well-known hydrostatic. Vehicle drives with complete Diesel engine and controllable hydraulic pump has the proposed.

Zweiakt-bieselmotor mit gegenläufigen Freikolben , der mit der r.ydropumpe eine Einheit bildet bei einfacher , robuster Bauart , niedr. Leistungsgewicht und niedr. spez. Kraftstoffverbrauch außerdem den Vorteil , daß durch Schaltung der Zylinderpaare die Fördermenge geregelt und bei schwacher Belastung mit Teilbetrieb Kraftstoff gespart wird Eine weitere Kraftstorfersparnis erfolgt bei Leerlauf durch vollständige Abschaltung des Dieselmotors .Two-act diesel engine with counter-rotating free pistons, which is connected to the hydraulic pump a unit forms with a simple, robust design, low. Power to weight ratio and low spec. Fuel consumption also has the advantage that by switching the Pairs of cylinders regulate the delivery rate and with low load with partial operation Fuel is saved Further fuel savings are made when the engine is idling complete shutdown of the diesel engine.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt , und zwar zeigt Blatt 1 einen horizontalen Längsschnitt 2 2 " vertikalen Idngschnitt 3 3 Querschnitt eines Zweitakt-Dieselmotors mit gegenläufigen Freikolben 4 4 eine Einspritzpumpe mit gompressionsantrieb * Die Grundform dieser Uotoren besteht aus zwei Zylindern 1 mit je zwei gegenläufigen Preikolber 2 , die mit dünner: Pumpenkolben 4 der au3en angeo@dneten ölpumpen 3 verbunden sind Die in die Freikolben dringenden Pumpenzylinder dienen außerdem als Pufferkolben 5 und biiden in den Innenräumen der vier Freikolben vier Pufferkammern P , durch die die Freikolben nach außen verzögert und nach innen beschleunigt werden Durch die Verbindungskanale an den Enden der beiden Zylinder haben die Freikolben außerdem eine hydraulische Kolbenverbindung damit bei gleichem ZAndabstand die Druckölförderung gleichmaßig verläuft Durch die hohen Drücke der Luft , die in den äußeren Endlagen von zwei gegenläufigen Freikolben in den beiden Pufferkammern auftreten , kann eine ungleichmäßige Verschiebung der gleichzeitig durch den Gasdruck beschleunigten Freikolben nicht. auftreten Bei einfachen Kolbenring-Dichtungen haben die Freikolben in den wassergekühlten Zylindern durch die Pufferluft und das Öl der hydr. Solbenverbindungen eine wirkungsvolle Kühlung Der Motor arbeitet mit einer Gleichstromspülung ohne Ventile Die an den äußeren Hubenden der Freikolben liegenden Einlaßschlitzen E und Auslaßschlitzen Ä werden hierbei von den Freikolben gesteuert Die Spülluft wird von dem Abgasturbolader 40 durch die Ladeluftleitung 42 in den Zylinder gedrückt und verdrängt das restliche Abgas in die Abgasleitung 41 Die durch Kompressionsluft angetriebenen Einspritzpumpen 10 sind mit den in der Kitte der Zylinder liegenden Kompressionsräumen verbunden Das Anlassen erfolgt bei eingeschalteten Glühkerzen 29 durch Druckluft und eine Anlaß-Einspritzpumpe mit der Schaltstange 18 Das im Kreislauf voh den Ölpumpen geförderte Drucköl treibt den Ölmotor an.In the drawing, the invention is shown, for example, and although sheet 1 shows a horizontal longitudinal section 2 2 "vertical cross-section 3 3 Cross-section of a two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons 4 4 a Injection pump with compression drive * The basic form of these Uotors consists of two cylinders 1 each with two counter-rotating Preikolber 2, which with thinner: Pump pistons 4 of the externally attached oil pumps 3 are connected to the free pistons urgent pump cylinder also serve as a buffer piston 5 and biiden in the interior of the four free pistons four buffer chambers P, through which the free piston is delayed to the outside and are accelerated inwards through the connecting channels at the ends of the In addition, the free pistons have a hydraulic piston connection in both cylinders so that the pressure oil delivery runs evenly through the high pressures of the air in the outer end positions of two free pistons rotating in opposite directions occur in the two buffer chambers, an uneven displacement of the at the same time the free piston is not accelerated by the gas pressure. occur in simple Piston ring seals have the free pistons in the water-cooled cylinders the buffer air and the oil of the hydr. Solbenverbindungen an effective cooling The motor works with a direct current purging without valves on the external Inlet slots E and outlet slots Ä are located at the stroke ends of the free piston in this case controlled by the free piston. The scavenging air is supplied by the exhaust gas turbocharger 40 pushed through the charge air line 42 into the cylinder and displaces the rest Exhaust gas into exhaust pipe 41 The injection pumps driven by compression air 10 are connected to the compression chambers located in the cement of the cylinders Starting takes place with the glow plugs 29 switched on by means of compressed air and a Starter injection pump with the switching rod 18 The pumped in the circuit voh the oil pumps Pressurized oil drives the oil motor.

Die vorgeschl. Zweitakt-Dieselmotoren arbeiten ohne Kurbeltrieb fast ohne Reibungsverluste und haben durch die gegenlijufigen Freikolben voll ständigen Massenausgleich , Gleichstromspülung ohne Ventile und niedr.The proposed Two-stroke diesel engines work almost without a crank drive without frictional losses and thanks to the opposing free pistons they are fully constant Mass balancing, direct current purging without valves and low.

Kühlverhuste .Cold cough.

Bei niedr. Kraftstoffverbrauch und einfacher Bauart ohne Kurbelwelle , Pleuel , Ventile und Nockenwelle haben sie außerdem bei mittl. Kolbengeschw. von 11,5 mls und mittl. Drucken von 9 bar niedr. Leistungsgew..At low Fuel consumption and simple design without crankshaft , Connecting rods, valves and camshafts they also have at medium. Piston speed from 11.5 mls and avg. Pressure of 9 bar low. Power weight.

Durch tangentiale Einströmung der Spülluft erfolgt die Gleichstromspülung mit Drall Hierdurch werden die Abgase vollständig ausgespült und es wird außerdem bei einer tangentialen Einspritzung mit einer Einloch-Einspritzdüse in der gleichinnig kreisenden Luft ladung an der Zylinderuand eine gute Gemischbildung erreicht , Die Verbrennung , die mit den der Luft zugewandten Kraftstoifteilchen beginnt , verläuft in dei großen gompressionsraum von außen nach innen geordnet und ist daher weich und vollständig bei niedrigem Einspritzdruck und,geringerem Luftverhältnis.Direct-current purging takes place through the tangential inflow of the purging air with swirl As a result, the exhaust gases are completely flushed out and it is also in the case of tangential injection with a single-hole injection nozzle in the same direction The circulating air charge on the cylinder edge achieves a good mixture formation Combustion, which begins with the fuel particles facing the air, proceeds in the large compression space arranged from the outside to the inside and is therefore soft and completely at low injection pressure and, lower air ratio.

Der vorgeschl. Notor ist daher für verschiedene Kraftstoffe geeignet Da bei den gegenläufigen Freikolben das Oberflächen-/ Volumen-Verhältnis bei der Verbrennung klein ist , sind die Wärmeverluste auch klein Es kann daher damit gerechnet werden , daß bei den vorgeschl. Motoren die ohne Triebwerk nahezu ohne Reibungsverluste arbeiten , der spez.The proposed Notor is therefore suitable for various fuels Since with the counter-rotating free pistons the surface / volume ratio in the Combustion is small, the heat losses are also small It can therefore be expected be that with the proposed. Engines that do not have a power unit with almost no friction losses work, the spec.

Kraftstoffverbrauch kleiner ist als bei den bekannten Ausführungen Die vorgeschl. Motoren sind durch die gute Gemischbildung und durch die Einspritzpumpen mit Kompressionsantrieb für schnellen Lauf geeignet und können außerdem durch Abgasturbolader mit mittl. Drücken von 9 bis 13,5 bar arbeiten.Fuel consumption is smaller than in the known designs The proposed Engines are due to the good mixture formation and the injection pumps with compression drive suitable for fast running and can also be powered by exhaust gas turbochargers with mean Pressures of 9 to 13.5 bar work.

Für eine einwandfreie Wirkungsweise der Pufferkammern muß die Puffexluft autom. durch Isdeluft oder Druckluft aufgefüllt werden Jeder Pufferkolben 5 ist daher mit einer Ladeluftleitung 52 und einem Rückschlagventil für die Pufferkammer P ausgeführt Die bydr. Kolbenverbindungen sind nur zu 90 % mit Öl gefüllt , damit die durch die Vorbrennungsdrücke im öl erzeugten Beschleunigungsdrffcke niedrig sind . Hierdurch wird ein Eindringen von Lecköl in die Pu*ferkammern vermieden und die Belastungen der Pumpenzylinderschrauben sind niedriger Da die Beschleunigungen der Freikolben durch die Pufferdrücke kleiner sind als durch die Verbrennungsdrücke , sind die Freikolben-Geschwindigkeiten beim Rfickrrraegang kleiner als beim Hingang . Beim RücliRinae - gang , der frWher beginnt und später endet als der Hingang , wird die Kompressionsarbeit durch die kinetische Energie von zwei Freikolben und etwa 20 % der beiden altüllungen geleistet Zu Jedem Zylinder gehört eine vollständige Einspritzpumpe 5, mit Kraftstoffpumpe , die durch den Kompressionsdruck angetrieben werden Die Regelung der Einspritzmenge erfo@@t outom über einer Fegeldor@ und eine Regelfeder durch den von der Motorbelastunt abhängigen Fö@@erdruck der Hydropumpe Außer den Anschlüssen fur die Einspritzleitung 22 , die Kraftstoffleitung 21 , die Kompressionsluft 23 und das Drucköl 24 , sind an dem Gehäuse der Einspritzpumpe die Anschlüsse füx die Anfahr-Druckluft 25 und die Anfahr-Einspritzmenge 26 mit EPckschlagventilenlaneordnet Die begrenzung der Einspritzmenge bei Antiebsmotoren von Schiffen und Pumpen erfolgt durch eine über den Einspritzpumpen liegende Regelstange 16 , die über dunne Bolzen den Hub der Regeldorne begrenzt Für das Ein-und Ausschalten dez Zylinderpaare durch Ein-und Ausscnalten' der fraftstoffpumpen , ist die Schaltstange 18 erforderlich , die über dünne Bolzen an den Pumpenkolben der Kraftstoffpumpen angreift und außerdem die Anfahr-Druckluftventile bei der Verstellung schaltet Durch die Anfahr-Druckluft werden in getrennten Leitungen bei jedem Zylinderpaar der Reihe nach die Druckölventile 35 geschlossen und die Anfahr-Einspritzpumpen angetrieben Die t<ir das Anfahren erforderliche Mittelstellung der Freikolben erfolgt bei Stillstand bei geöffneten Druckölventilen durch den Druckausgleich zwischen Pufferluft und Ladeluft luft Für die Jknfahr-Einspritzung ist von jedem Zylinderpaar nur ein Zylinder mit der Anfahr-Einspritzpumpe verbunden .For the buffer chambers to work properly, the Puffex air must autom. be filled up by Isdeluft or compressed air. Each buffer piston 5 is therefore designed with a charge air line 52 and a check valve for the buffer chamber P. The bydr. Piston connections are only 90% filled with oil so that the acceleration pressures generated by the pre-combustion pressures in the oil are low. This prevents leakage oil from entering the buffer chambers and the loads on the pump cylinder screws are lower Rfickrrraegang smaller than when going out. At the RücliRinae - The compression work is done by the kinetic energy of two free pistons and about 20% of the two fillings.Each cylinder has a complete injection pump 5, with fuel pumps driven by the compression pressure of the injection quantity by means of a Fegeldor @ and a control spring due to the pressure of the hydraulic pump, which is dependent on the engine load the injection pump, the connections for the start-up compressed air 25 and the start-up injection quantity 26 with e-check valves -and switching off dec cylinder pairs durc h switching the fuel pumps on and off, the switching rod 18 is required, which engages the pump pistons of the fuel pumps via thin bolts and also switches the start-up compressed air valves during adjustment the pressure oil valves 35 are closed and the start-up injection pumps are driven. Injection pump connected.

Bei jedem Zylinderpaar wird das Anfahr-Druckluftventil für die beiden Leitungen 25 durch die Schaltstange bei Stillstand geschlossen und bei Betrieb geöffnet ; die beiden Druckölventile 35 die bei Stillstand geöffnet sind , werden beim ADfahren durch die Anfahr-Druckluft geschlossen .For each pair of cylinders, the start-up compressed air valve is used for both of them Lines 25 are closed by the switching rod at standstill and open during operation ; the two pressure oil valves 35, which are open at standstill, are activated when driving closed by the start-up compressed air.

Da sich die Rückschlagventile in den Anfahr-Druckluftleitungen an den Zylindern durch Dämpferkolben nur langsam öffnen , kann bei dem schnellen Druckwecnsel im Betrtb keine Druckluft in die Zylinder strömen Sobald dez Luftdruck in den beiden Zylindern auf 4 bar gestiegen ist erfolgt die Anfahr-Einspritzung in einen Zylinder Durch den hierbei bis zu 20 bar ansteigenden Verbrennungsdruck werden die vier Freikolben beschleunigt und erzeugen in den: anderen Zylinder einen hohen Kompressionsdruck Nach diesem einmaligen Anstoßen sind bei der hierbei erfolgenden Elr.-spritzung durch die Einspritzpumpe. 10 die vier Freikolben angelaufen Zu jedem Zylinderpaar gehören zwei Druckwindkessel 33 und zwei Sa@gwindkessel 34 .Since the check valves in the start-up compressed air lines are attached The cylinders can only be opened slowly by the damper piston, with the rapid pressure change No compressed air flows into the cylinders during operation. As soon as there is air pressure in both of them Cylinders has risen to 4 bar, the start-up injection takes place in a cylinder The four free pistons become free due to the combustion pressure, which increases by up to 20 bar accelerates and generate a high compression pressure in the other cylinder After this one-off triggering, the electrical injection that takes place here through the injection pump. 10 the four free pistons started up to each pair of cylinders has two pressure air vessels 33 and two suction air vessels 34.

Die Druckwindkessel sind über Rückschlagventile an Druckluft von 16 bar argeschlossen und werder bei diesem Druck an der blseite durch Kolbenventile abgesperrt Bei einem Förderdruck von 160 bar ist das Volumen eines Druckwindkessels etwa 30 mal so groß wie die Fördermenge /Hub ; die max. Druckänderung bei 160 bar beträgt hierbei etwa 10 % und bei 80 bar nur 5 % .The pressure air vessels are connected to compressed air from 16 via check valves bar and are closed at this pressure on the air side by piston valves shut off At a delivery pressure of 160 bar, the volume of a pressure air vessel is about 30 times as large as the flow rate / stroke; the maximum pressure change at 160 bar here is about 10% and at 80 bar only 5%.

Das von dem Förderdruck abh:ingige Drehmoment des ölmotors hat daher einen ausgeglichenen Verlauf Die kleineren Saugwindkessel sind über Rücksenlagventile an Druckluft von 4 bar angeschlossen , damit bei den hohen Kolbengeschwindiigkeiten das Öl schnell genug in die PumpenzylindeI strömen kann Da bei den hohen Förderdrücken die Saugventile 32 und die Druckventile 31 größer sind als die Pumpenkolben 4 , sind für kleine Pumpenkolben nur je ein Saug-und Druckventil erforderlich . Für große Pumpenkolben sind dagegen wegen eines kurzen Ventilhubes mehrere Saug-und Druckventile erforderlich Die geteilten Olpumpen 3 werden mit den Pufferkolben 5 in die Preikolben 2 eingesteckt und mit dem Zylinderblock , der Druckölleitung und der Rücklauf-Leitung fest verbunden Die Lücken an den Kanälen der hydr. Kolbenverbindungen werden durch keilförmige Ringe 56 geschlossen Die Abdichtung der festen Verbindungen an den Ölpumpen erfolgt durch Gummiringe Bei hohen Förderdrücken und Ölgeschwindigkeiten können die Olpumpen und Olmotoren klein ausgeführt werden Durch die gegenläufigen Freikolben mit Pufferkammern und hydr. golben -verbindungen haben die vorgeschl. Dieselmotoren einen vollst. Massen'-ausgleich und einen ruhigen Lauf ohne Reibungsverluste , eine günstige Gleichstromspülung , einfache Dichtungen , eine wirkungsvolle Kühlung und bei niedr. gühlverlusten einen niedr. spez. Kraftstoffverbrauch außerdem haben sie eine einfache robuste Bauart ohne Kurbelwelle Pleuel und Ventile und haben bei mittl. Kolbengeschw. von 8 bis 12 m/s und mittl. Drücken von 9 bis 13,5 bar ein niedr. Leistungsg@wicht Auf Blatt 4 ist in Abb. # ein Längsschnitt durcn die Einspritzpumpe und in Abb. # ein Längsschnitt durch die Kraftstoffpumpe und den Regel dorn für die Einspritzpumpe dargestellt . Die Abb. # und dzeigen Querschnitte durch das gemeinsame Gehäuse Bei dez Einspritzpumpe,die keinen mech. Antrieb hat,wird der Pumpenkolben 70 über den federbelasteten Kolben 71 durch die kompressionsluft angetrieben und das Einspritzventil als Druckvensil verwendet Bei der Kraftstoffpumpe wird dez federbelastete Pumpenkolben 72 auch durch die Kompressionsluft angetrieben . Die Verdrängung dez Kraftstoffmenge erfolgt während und nach der Spülung durch die Feder Die von dem Pumpenkolben 70 gesteuerte Einlaßöffnung der Einspsitzpumpe ist bei niedrigen Gasdrücken also während und lange nach der Spülung geöffnet Die Einspritzung wird außerdem durch die hinter dem Pumpenkolben liegende Drosseldüse 73 gedrosselt , damit die Verbrennungsdrücke nicht zu hoch ansteigen Die Regelung der Einspritzmenge erfolgt durch den Regeldorn 74 hinter der Kraftstoffpumpe und durch das Überdruckventil 75 für den überschüssigen Kraftstoff Der mit den"Regeldorn verbundene Kolben 76 wird bei der Regelung durch den Förderdruck gegen die P.egelfeder 77 gedrückt Die Einspritzmenge ist also von dem Förderdruck abhangig Außerdem hat die Einspritzpumpe noch das Rückschlagventil 78 und den Anschluß für die AnlaB-Einspritzmenge , den Anschluß für die Anlaß-Druckluft an dem Kanal zu dem Kompressionsraum , den Sperrbolzen der Schaltscange 18 rar die Kraftstoffpumpe und den Sperrbolzen der Regelstange 16 für den Regeldorn der Einspritzmenge Die durch Druckluft angetriebene Anlaß-Einspritzpumpe hat einen Pumpenkolben der über Jeweils ein von der Schaltstange geöffnetes Ventil einmal in einen Zylinder einspritzt . Die Anlaß-Einspritzung erfolgt sobald dez Luftdruck in dem Zylinder 4 bar beträgt bei der Regelung der Einspritzmenge durch den Förderdruck der pumpe läuft des voreeschl. Lotor bei starker Belastung schneller sis bei schwacher Belastung Da bei steigender Belastun6 die Drehzahl des Hydromotors fällt , uird die überschüssige Fördermenge der Hydropumpe in die Druckwindkessel verdrängt. Durch den hiermit verbundenen Druckanstieg ward die Einspritzmenge größer und der Dieselmotor läuft schneller .1 Bei weiterem Anstieg des Druckes und der Einspritzmenge sird der nydromotor bei geöffnetem Oberdruckventil beschleunigt bis er die gesamte Fördermenge der Hydropumpe verdrängen kann Förderdruck , Einspritzmenge und Drehzahl sind also von der Belastung abhängig Da bei schwacher Belastung der Förderdruck , die Einspritzmenge und die Drehzahl bis zur Leerlaufgrenze fallen , ist ein Durchgehen des vorgeschlagenen Motors ausgeschlossen Das von dem Förderdruck abhängige Drehmoment des ölmotors hat durch die Druckwindkessel einen ausgeglichenen Verlauf Durch den Olsbfluß bei Oberdruck hat das Anlassen der Zylinderpaare ohne Unterbrechung dez Zugkraft einen weichen Verlauf Kurze Verminderungen der Drehzahl des Ölmotors bis zum Stillstand erfolgen durch ein regelbares Drosselventil in der Druckleitung Beim Ausschalten eines Zylinderpaares hat der Hydromotor solange Leerlauf , bis seine Drehzahl der verminderten Fördermenge der Hydropumpe entspricht.The torque of the oil motor, which depends on the delivery pressure, therefore has a balanced course The smaller suction air vessels are via reverse position valves connected to compressed air of 4 bar, thus at the high piston speeds the oil can flow into the pump cylinder quickly enough at the high delivery pressures the suction valves 32 and the pressure valves 31 are larger than the pump pistons 4, only one suction and one pressure valve each are required for small pump pistons. For large pump pistons, on the other hand, have multiple suction and suction ports because of a short valve stroke Pressure valves required The split oil pumps 3 with the buffer piston 5 inserted into the Preikolben 2 and with the cylinder block, the pressure oil line and the return line firmly connected. The gaps in the channels of the hydr. Piston connections are closed by wedge-shaped rings 56 The sealing of the fixed connections on the oil pumps by means of rubber rings At high delivery pressures and oil speeds the oil pumps and oil motors can be made small thanks to the counter-rotating Free piston with buffer chambers and hydr. Piston connections have the suggested. Diesel engines have complete mass balancing and smooth running without friction losses , inexpensive direct current purging, simple seals, effective cooling and at low. cooling losses a low. spec. Have fuel economy as well they have a simple, robust design without crankshaft connecting rods and valves and with average Piston speed from 8 to 12 m / s and avg. Pressures from 9 to 13.5 bar low Power @ weight On sheet 4 there is a longitudinal section in Fig. # through the injection pump and in Fig. # a longitudinal section through the fuel pump and the rule mandrel for the injection pump is shown. Figs. # And d show cross sections through the common housing. Drive has, will the pump piston 70 via the spring-loaded piston 71 by the compressed air driven and the injection valve used as a pressure valve on the fuel pump the spring-loaded pump piston 72 is also driven by the compression air . The amount of fuel is displaced during and after the flushing process the spring The inlet opening of the injection pump controlled by the pump piston 70 is open at low gas pressures during and long after purging Injection is also carried out through the throttle nozzle located behind the pump piston 73 throttled so that the combustion pressures do not rise too high The regulation the injection quantity takes place through the control mandrel 74 behind the fuel pump and through the pressure relief valve 75 for the excess fuel with the "control mandrel connected piston 76 is controlled by the delivery pressure against the leveling spring 77 pressed The injection quantity is therefore dependent on the delivery pressure the injection pump, the check valve 78 and the connection for the start-up injection quantity , the connection for the starting compressed air on the channel to the compression chamber, the Locking pin of the switching crank 18 rar the fuel pump and the locking pin of the Control rod 16 for the control mandrel of the injection quantity The compressed air driven The starter injection pump has a pump piston that is connected to one of the shift rods open valve is injected once into a cylinder. The starting injection takes place as soon as the air pressure in the cylinder is 4 bar in the scheme the injection quantity by the delivery pressure of the pump runs the preselected. Lotor at heavy load faster sis with light load Since with increasing load 6 the speed of the hydraulic motor drops, the excess delivery rate of the hydraulic pump becomes displaced into the pressure air vessel. The associated increase in pressure was the injection quantity is larger and the diesel engine runs faster. 1 If the increase continues the pressure and the injection quantity, the hydraulic motor sirds with the upper pressure valve open accelerates until it can displace the entire delivery rate of the hydraulic pump. Delivery pressure , Injection quantity and speed are therefore dependent on the load Load the delivery pressure, the injection quantity and the speed up to the idle limit a runaway of the proposed engine is excluded from that The delivery pressure dependent torque of the oil motor has a balanced course The cylinder pairs are started by the oil flow at overpressure without interruption dez traction a smooth course. Short reductions in speed of the oil motor to a standstill are carried out by an adjustable throttle valve in the Pressure line When a pair of cylinders is switched off, the hydraulic motor is idling for as long until its speed corresponds to the reduced delivery rate of the hydraulic pump.

Für den Leerlauf des Hydromotors ist eine Verbindungsleitung mit Rückschlagventil zwischen der Druckleitung und dem ölkühler errorderlich damit bei zu kleiner Fördermenge der OlzufluB am Hydromotor groß genug istA connection line with a check valve is provided for idling the hydraulic motor between the pressure line and the oil cooler necessary if the delivery rate is too small the oil supply to the hydraulic motor is large enough

Claims

Claims 1. Two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons and hydraulic pump according to patent application P 31 11 419.9, characterized in that the pump cylinders (5) arranged in the free piston (2) in pairs by means of wedge-shaped Ring pieces (56) and sealing rings are interconnected to allow the pump cylinder have a simple nerstellur6 and running seats with little play in the free piston.

2. Two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons and hydraulic pump according to patent application P 31 11 419.9 and according to claim 1 characterized in that that the hydr. Piston connections are only 90% filled with bl, so when accelerating the pre-piston when falling is only due to the buffer pressures at low acceleration pressures in the oil no leakage oil penetrates into the buffer chambers and thus the screws of the pump cylinder are less burdened

3. Two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons and Hydraulic pump according to patent application P 31 11 +19.9 and according to claims 1 and 2, thereby characterized in that each compression chamber has a single-hole injection nozzle (22) has a channel for a tangential injection, thus circling in the same direction Air charge on the cylinder wall ensures a good mixture formation and a soft, complete, dige Combustion from outside to inside with low injection pressure and low air ratio he follows

4. Two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons and hydraulic pump according to Patent application P 31 11 419.9 and characterized according to claims 1 to 3 that ar, each injection pump, through a short channel (23) with the compression roughness and through lines with the injection nozzle (22), the fuel tank (21) and the The pressure oil line (24) is connected, including the lines for the starting compressed air (25) and the starting injection (26), the switching rod (18) for the fuel pump and the control rod (16) for the control mandrel connected so that the cylinder without further connections for the circuit are simpler and cheaper

5. Two-stroke diesel engine with counter-rotating free piston and hydraulic pump according to patent application P 31 11 419.9 and according to claims 1 to 4, characterized in that the independently working Cylinder pairs are switched one after the other with a Shift rod (18) on the fuel pumps (72) and on the valves of the starting compressed air attacks, thus regulating the delivery rate by switching the cylinder pairs he follows

6. Two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons and hydraulic pump Patent application P 31 11 419.9 and characterized according to claims 1 to 5 that the pump cylinders are connected in pairs by lines with piston valves (35), which are shut off by starting compressed air and when the cylinder pair is at a standstill are opened without starting compressed air, so that the vie free piston through the pressure equalization of the four buffer chambers come into the middle position required for tempering

7. Two-stroke diesel engine with counter-rotating free pistons and hydraulic pump according to patent application P 31 11 419.9 and according to claims 1 to 6 characterized in that each Pressure air vessel (33), at min.

Delivery pressure shut off by a spring-loaded piston valve (36) is so that the pressure air vessel is used for the required control range of the delivery pressure are small