DE3300727A1 - Electric generator driven by an internal combustion engine with longitudinally oscillating pistons. - Google Patents
Electric generator driven by an internal combustion engine with longitudinally oscillating pistons.Info
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Abstract
Description
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Hs ist ein durch eine Brennkraftmaschine mit längs schwingendem Kolben angetriebener Elektrogenerator bekannt (US-Patent 3,510,703), bei dem der Schwinganker mit den koaxial angeordneten Kolben der Brennkraftmaschine derart gegenläufig verbunden ist, dass ein vollkommener Ausgleich der dynamischen'Kräfte von Schwinganker und Kolben erzielt wird.Hs is a through an internal combustion engine with longitudinally oscillating Piston driven electric generator known (US patent 3,510,703), in which the oscillating armature with the coaxially arranged pistons of the internal combustion engine runs in opposite directions connected is that a perfect balance of the dynamic 'forces of the oscillating armature and piston is achieved.
Vorliegende Erfindung betrifft einen derartigen Generator. Sie hat sich zur Aufgabe gesetzt, den Gasstoffwechsel des Brennkraftmaschinenteils zu verbessern. Weiterhin soll der Wirkungsgrad des Gencratortriebwerkes und dessen Funktionssicherheit erhöht werden. The present invention relates to such a generator. It has set itself the task of the gas metabolism of the To improve internal combustion engine part. Furthermore, the The efficiency of the generator and its functional reliability can be increased.
Die Erfindung sieht vor, dass die im Zweitakt betriebene Brennkraftmaschine durch die Stirnflächen des Schwingankers oder durch Ringkolben, welche mit dem Schwinganker über eine Hülse verbunden sind, gespült wird.The invention provides that the internal combustion engine operated in the two-stroke cycle is supported by the end faces of the oscillating armature or by means of annular pistons which are connected to the oscillating armature via a sleeve.
Weiterhin wird erfindungsgemäss der Schwinganker auf einer, das Generatortriebwerk umfassenden Hülse befestigt, welche den ölbenetztcn Raum zwischen den Kolbenunterseiten der Brennkraftmaschine, in welchem die Getriebeteile zur Umkehr der Kolben- in die Schwingankerbewegung untergebracht sind, von dem Raum, in welchem sich der Schwinganker bewegt, trennt,Furthermore, according to the invention, the oscillating armature is on a, the generator-engine-comprehensive sleeve attached, which the oil-wetted space between the piston undersides of the Internal combustion engine in which the gear parts for reversing the piston movement into the oscillating armature movement are housed, separates from the space in which the oscillating armature moves,
In noch weiterer Ausbildung der Erfindung ist die den Schwinganker tragende Hülse im ölbenetzten Raum auf Rollen gelagert.In yet another embodiment of the invention, that is the oscillating armature bearing sleeve mounted on rollers in the oil-wetted space.
Durch die erfinderischen Massnahmen wird die infolge Fortfall eines Kurbeltriebes erzielte Wirkungsgradverbesserung des durch eine Brennkraftmaschine mit längs schwingendem Kolben angetriebenen Generators gegenüber konventionellen umlaufe:.-As a result of the inventive measures, the obsolescence a crankshaft drive achieved efficiency improvement by an internal combustion engine with longitudinally oscillating piston driven generator compared to conventional rotary: .-
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- 4 - · R 775- 4 - R 775
den Geräten zusätzlich dadurch erhöht, dass für die Spülung der im Zweitakt arbeitenden Brennkraftmaschine die gegenläufige Hubbewegung des Schwingankers ausgenutzt wird. Der Erfindungsgegenstand weist darüberhinaus noch den Vorteil auf, dass die Gaskanäle zum Spülen sehr kurz ausgeführt werden können, so dass die Strömungsverluste und der Raumaufwand für die Kanäle auf ein Minimum reduziert sind. Durcli die Spül-Ringzylinder, welche den elektrischen Teilen des Generators vorgelagert sind, wird ein Wärmeschutz geschaffen, welcher einerseits gestattet, dass die zwischen den luftdurchströinten Spül räumen angeordneten elektrischen Teile des Generators spezifisch höher belastet werden können. Andererseits sind durch die wärmeisolierende Wirkung der Spül-Ringzylinder die elektrischen Teile des Generators gegenüber der Wärmestrahlwirkung der Motorzylinder geschützt. Letzteres ist besonders wichtig bei Anwendung des Generators beispielsweise als Fahrzeugantrieb. Hierbei lohnt es sich, die Brennkraftmaschine wärmedicht mit hitzebeständigen Kunststoffzylindern auszuführen, um den Motorwirkungsgrad zu verbessernThe devices are additionally increased by the fact that the counter-rotating internal combustion engine is used for flushing the two-stroke internal combustion engine Lifting movement of the oscillating armature is used. The subject matter of the invention also has the advantage on that the gas channels for purging can be made very short, so that the flow losses and the space required for the channels are reduced to a minimum. Durcli the flushing ring cylinder, which connects the electrical parts of the Generators are upstream, a thermal protection is created, which on the one hand allows that between the air flows through Rinsing rooms arranged electrical parts of the generator can specifically be subjected to higher loads. on the other hand are due to the heat insulating effect of the flushing ring cylinder, the electrical parts of the generator opposite the Heat radiation effect of the motor cylinder protected. The latter is particularly important when using the generator, for example as a vehicle drive. It is worthwhile to use the internal combustion engine To be made heat-tight with heat-resistant plastic cylinders in order to improve the motor efficiency
In den Abbildungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Brennkraftmaschine nach dem Dieselverfahren arbeitet, vereinfacht dargestellt. In Fig. 1 ist der Längsschnitt durch den Generator, in Fig. 2 ein in Fig. 1 mit A-B gekennzeichneter Querschnitt durch den Generatorständer und das Triebwerk des Generators veranschaulicht. Schliesslich gibt Fig. 3 einen in F'ig. 1 mit C-D gekennzeichneten Querschnitt durch die Stoffwechselkanäle der Brennkraftmaschine wieder.In the figures is an embodiment of the invention in which the internal combustion engine works according to the diesel method, shown in simplified form. In Fig. 1 is the longitudinal section through the generator, in Fig. 2 a in Fig. 1 with A-B marked cross-section through the generator stand and the engine of the generator illustrated. In the end Fig. 3 gives one in F'ig. 1 cross-section marked with C-D through the metabolic ducts of the internal combustion engine again.
in den Abbildungen sind mit 1 und 2 die verschraubten Gehäusehälften des symmetrisch ausgebildeten StändergehäusesIn the figures 1 and 2 are the screwed housing halves of the symmetrically designed stator housing
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- 5 - R 77 5- 5 - R 77 5
des Generators gekennzeichnet. Das Ständergehäuse trägt die stationären Ständerwicklungen 3, sowie auf Rollen 4, welche im ölbenetztcn Triebwerksraum 5 angeordnet sind, den auf der Hülse 6 befestigten Schwinganker 7. Der Schwinganker erzeugt in den Ständerwicklungen 3 des Ständers bei seiner in Längsrichtung durchgeführten Schwingbewegung einen Wechselstrom. Die Hülse b ist gegenüber dem Triebwerksraum 5 durch Dichtungen 8 und 9 abgedichtet.of the generator. The stator housing carries the stationary stator windings 3, as well as the oscillating armature 7 attached to the sleeve 6 on rollers 4, which are arranged in the oil-wetted engine room 5. The sleeve b is sealed off from the engine room 5 by seals 8 and 9.
Auf den Stirnseiten des Ständergehäuses sind die in das Ständergehäuse ragenden Zylinder 10 und 11, in denen sich die Kolben 12 und 13 bewegen, befestigt. Die Kolben sind durch die Kolbenstange 14, welche in der Mitte eine Triebverzahnung 14. aufweist, miteinander verbunden. Ueber die drei Umkehrzahnräder 15 wird von der Kolbenstange 14 sowie die im Triebwerksraum 5 befindlichen, auf der Schwingankerhülse 6 befestigten Zahnstangen 6, die gegenläufige Bewegung von Kolben 12 und 13 zum auf der Hülse 6 befestigten Schwinganker 7 erzeugt.On the end faces of the stator housing are the cylinders 10 and 11, which protrude into the stator housing and in which the pistons 12 and 13 move, fixed. The pistons are through the piston rod 14, which has a drive gear in the middle 14. having connected to each other. About the three reversing gears 15 is from the piston rod 14 as well the racks 6 located in the engine room 5 and fastened on the oscillating armature sleeve 6, the opposing ones Movement of the piston 12 and 13 to the oscillating armature 7 attached to the sleeve 6 is generated.
Die Ständergehäuse-Hälften weisen zylindrische Fortsätze I1 und 2, auf, in welchen sich die mit der Schwingankerhülse 6 verbundenen Ringkolben 6? und 6X zum Ansaugen sowie Verdichten der Spülluft axial bewegen. Auf der linken Bildhälfte von Fig. 1 ist der Ansaugvorgang des Ringkolbens 62 gerade abgeschlossen. Der Ringkolben hat über den Stutzen I2 und die offene Membran 1, Luft in den Ringzylinderraum gesaugt, welcher nach innen durch die Hülsenabdichtung 8 gegenüber dem Triebwerksraum abgedichtet ist.The stator housing halves have cylindrical extensions I 1 and 2, in which the annular piston 6 ? and move 6 X axially to suck in and compress the purge air. On the left half of Fig. 1, the suction process of the annular piston 6 2 has just been completed. The annular piston has sucked air into the annular cylinder space via the connector I 2 and the open membrane 1, which is sealed inwardly from the engine space by the sleeve seal 8.
Vor Erreichen des oberen Kolbentotpunktes ist in den Luftspeicher 12. des Kolbens 12 über das elektromagnetisch be-Before reaching the top dead center of the piston is in the air reservoir 12. of the piston 12 via the electromagnetically loaded
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tätigte, aus Pumpe und Düse zusammengesetzte Hinspritzorgan 20 Brennstoff eingespritzt, welcher durch seine Verbrennung die Druckerhöhung hervorruft und die Arbeitsleistung des Kolbens einleitet. Die Kolbenkraft wird über die Triebverzahnung 14,, die Umkehrräder 15 in die Zahnstangen 6 der Hülse ό des Schwingankers 7, der bei dieser Bewegung in der Ständerwicklung 3 einen elektrischen Strom induziert, übertragen. Sobald die Kolbenoberkante die Auspuffschlitze IU2 öffnen, gelangen die verbrannten Gase in die Auspuffleitung. Nach entsprechender Druckreduzierung wird dem Zylinder durch die Hinlass-Schlitze Luft aus dem Ringzylinderraum der Spülpumpe zugeführt. Dieser Vorgang ist auf der rechten Seite der Abbildung wiedergegeben. Dort ist durch den Pfeil 22 die Strömungsrichtung der Auslassgase, die durch den Stutzen 19 in Pfeilrichtung 23 aus dem Zylinder 11 abströmt, wiedergegeben. Der Spül kolben ü, hat seinen oberen Totpunkt erreicht und in dem Ringzylinderraum die vorher über den Stutzen 27 angesaugte Luft bei geschlossener Membran 2, verdichtet undactuated, injection device composed of pump and nozzle 20 injects fuel, which through its combustion causes the pressure increase and initiates the work of the piston. The piston force is transmitted via the drive teeth 14, the reversing gears 15 into the racks 6 of the sleeve ό of the oscillating armature 7, which induces an electric current in the stator winding 3 during this movement. As soon as the upper edge of the piston opens the exhaust slots IU 2 , the burnt gases enter the exhaust line. After the pressure has been reduced accordingly, air from the annular cylinder space of the flushing pump is fed to the cylinder through the inlet slots. This process is shown on the right-hand side of the figure. The direction of flow of the outlet gases which flows out of the cylinder 11 through the connector 19 in the direction of arrow 23 is reproduced there by the arrow 22. The flushing piston ü, has reached its top dead center and in the annular cylinder chamber, the air previously sucked in via the nozzle 2 7 with the membrane 2 closed, is compressed and
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in Pfeil richtung 17 über die liinlass-Schl itze 11. in den Arbeitszylinderraum gedrückt. Das Hinspritzorgan des Zylinders 11 ist mit 21 gekennzeichnet.in the direction of arrow 17 via the inlet slot 11. into the working cylinder space pressed. The injector of the cylinder 11 is marked with 21.
Wie der Querschnitt durch den Zylinder 11 in l;ig. 3 zeigt, sind die I; in lass-Schlitze 10. und 11, in den Zylindern tangential angeordnet, um einen möglichst guten Spüleffekt zu erzielen. Sie sorgen dafür, dass die Luft an der Zylinderwand entlang in einer Spiral bewegung über die Auslassöffnungen hinweg eindringt und diese Kreisbewegung bis zum liinspritzen des Brennstoffes beibehält, im Zentrum der Frischluft werden die verbrannten (läse durch die Auslass-Schlitze IO2 bzw. 11, aus den Zylinderräumen herausgeführt.As the cross section through the cylinder 11 in l ; ig. 3 shows are the I; in lass slots 10 and 11, arranged tangentially in the cylinders in order to achieve the best possible flushing effect. They ensure that the air penetrates along the cylinder wall in a spiral movement over the outlet openings and maintains this circular movement until the fuel is injected led out the cylinder chambers.
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Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19833300727 DE3300727A1 (en) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | Electric generator driven by an internal combustion engine with longitudinally oscillating pistons. |
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| DE19833300727 DE3300727A1 (en) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | Electric generator driven by an internal combustion engine with longitudinally oscillating pistons. |
Publications (2)
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| DE3300727A1 true DE3300727A1 (en) | 1984-07-12 |
| DE3300727C2 DE3300727C2 (en) | 1992-01-23 |
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ID=6188064
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|---|---|
| DE (1) | DE3300727A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3546315A1 (en) * | 1985-11-04 | 1987-07-02 | Klaue Hermann | Electrical generator driven by an internal combustion engine with flying piston |
| DE3725620A1 (en) * | 1987-08-03 | 1989-02-23 | Klaue Hermann | Electric drive and brake system for combination motor vehicle - has microprocessor controlling electric motors powered by oscillatory piston engine-generator |
| DE102008038469A1 (en) * | 2008-08-22 | 2010-03-04 | Morys, Andreas | Circular combustion chamber for production of electric current in industrial application, has fresh air supply, fuel supply and set of cooling elements for extracting heat, where chamber is surrounded by electrical coils |
| CN108533448A (en) * | 2018-04-24 | 2018-09-14 | 天津大学 | A kind of fluid power generating unit using noncontacting plunger |
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| DE630621C (en) * | 1932-09-10 | 1936-06-03 | Fusion Moteurs | Two-stroke internal combustion engine with the piston charge pump surrounding the working cylinder in a ring shape |
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1983
- 1983-01-12 DE DE19833300727 patent/DE3300727A1/en active Granted
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| CN108533448B (en) * | 2018-04-24 | 2024-05-03 | 天津大学 | Fluid power generation device using non-contact piston |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3300727C2 (en) | 1992-01-23 |
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