DE3305852A1 - Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben - Google Patents

Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben

Info

Publication number
DE3305852A1
DE3305852A1 DE19833305852 DE3305852A DE3305852A1 DE 3305852 A1 DE3305852 A1 DE 3305852A1 DE 19833305852 DE19833305852 DE 19833305852 DE 3305852 A DE3305852 A DE 3305852A DE 3305852 A1 DE3305852 A1 DE 3305852A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
pump
pistons
piston
compressed air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19833305852
Other languages
English (en)
Inventor
Albert 6683 Spiesen Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19833305852 priority Critical patent/DE3305852A1/de
Priority to DE19833335205 priority patent/DE3335205A1/de
Publication of DE3305852A1 publication Critical patent/DE3305852A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B11/00—Reciprocating-piston machines or engines without rotary main shaft, e.g. of free-piston type
    • F01B11/02—Equalising or cushioning devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Preikolben
Bei dem Zweitakt-Bieselmotor mit gegenläufigen Freikolben Äe^ertWHeeiaeBepeepeBPBBWP^wird die Hubbewegung der Freikolben bei vollständigem Massenausgleich in jedem Zylinder durc.h das von der direkt; angetriebenen Hydro pumpe geförderte Lrucköl oder Druckwasser mit einem Hydromotor bzw. mit einer Gegendruck-Freistrahlturbine in Drehbewegung übertragen .
Der vorgeschlagene Zweitakt-Dieselmotor hat in jedem Zylinder zwei gegenläufige Freikolben , die innen einen dünnen Pumpenkolben haben und mit dem Pumpenzylinder eine Pufferkammer bilden. Außerdem haben jeweils zwei Zylinder an den Enden durch Kanäle eine Kolbenverbindung , damit bei gleichem Zündabstand die Druckölförderung gleichmäßig verläuft.
Die gegenläufigen. Freikolben , die durch die Pufferdrücke verzögert und beschleunigt werden , erhalten durch die Pufferdrücke einen Gleichgang .
Durch die gegenläufigen Freikolben hat der Motor einen vollständigen Massenausgleich , eine Gleichstromspülung ohne Ventile , niedr. Reibungsverluste und niedr. 'Wärmeverluste . Außerdem haben die Freikolben einfache Kolbenring-Dichtungen und werden in den wassergekühlten Zylindern durch das Wasser der Kolbenverbindungen und die Pufferluft gut gekühlt . Die Spülluft wird durch einen Abgas-Turbolader geliefert . Zu jedem Zylinder gehört eine vollständige Einspritzpumpe mit Kompressionsantrieb .
Die Regelung der Einspritzpumpe erfolgt autom. durch den von der Belastung abhängigen Förderdruck der Hydropumpe .
Die über den Kompressionsräumen angeordneten Einspritzpumpen werden durch eine Schaltstange ein und ausgeschaltet und'sind außerdem durch Leitungen mit den Anlaß-Druckluftventilen und der Anlaß-Einspritzpumpe verbunden .
Durch eine tangentiale Einspritzung mit einer Einloch-Einspritzdüse in den Kompressionsraum wird in der gleichsinnig kreisenden Luftladung eine gute Gemischbildung und eine vollständige Verbrennung erzielt
Bei_ einem Regelbereich von 16 bis 200 bar' werden die Druckwindkessel der Hydropumpe bei dem min. Druck durch federbelasfcete Kolbenventile abgesperrt , damit nur kleine Druckwindkessel
copy T - ι -
3305352
erforderlich sind .
Die Erfindung "besteht in Verbesserungen der Kolbenverbindungen , der Pumpenventile Und des^ Anlassens
Erfindungsgemäß sind die Kolbenverbindungen mit "Wasser und Druck-, luft gefüllt , damit bei dem Rückgang der beiden Freikolben in' einem Zylinder nur Druckluft durch kleine Kanäle in den anderen Zylinder verdrängt wird .
Diese Ausführung hat die Vorteile , daß bei der starken Beschleunigung der Freikolben durch den Gasdruck der Druck in den Kolbenverbindungen nicht stark ansteigt , und daß bei niedr« Druek.-. verlusten die beiden Zylinder kleineiVerbindungskanäle durch Rohre haben .
Erfindungsgemäß werden für die Druck-und Saugventile der Hydropumpe Düsen-Kegelventile vorgeschlagen , die hinter dem Ventilsitz einen düsenförmig Erweiterten Spalt haben , in dem ohne . Druckverlust die hohe Spaltgeschwindigkeit bei Druckanstieg stark vermindert wird .
Beim Schließen wird die Schlagwirkung der Ventilkegel durch den starken Druckanstieg bei der mit steigender Spaltgeschwindigkeit verlaufenden Wasserverdrängung im Ventilsitz gedämpft . Erfindungsgemäß besteht die Anlaß-Einrichtung aus einer durch Druckluft angetriebenen Anlaß-Einspritzpumpe mit zwei Pumpenkolben , die durch Leitungen mit den Einspritzpumpen und den Anlaß-Druckluftventilen verbunden sind , und den Anlaß-Kolbenschiebern , die nur bei Drücken von 6 bzw. 8 bar in einem Zylinderpaar die Anlaß-Einspritzleitungen öffnen , damit die Einspritzungen in diesen Zylindern einen günstigen Abstand haben. Nach diesem Anstoßen der Freikolben erfolgen bei hohen Kompres'-sionen normale Einspritzungen und die Anlaßventile der Pumpenzylinder werden geschlossen .
Durch die niedr. Druckverluste in den Düsen-Kegelventilen hat die direkt durch die Freikolben angetriebene Hydropumpe einen hohen Wirkungsgrad .
Bei den hohen Wirkungsgraden der Hydropumpe und einer Gegendruck-Freistrahlturbine ist bei den niedr. Wärmeverlusten des Zweitakt-Dieselmotors mit gegenläufigen Freikolben der Gesamtwirkungsgrad der Kombination mit einer Gegendruck-Freistrahlturbine größer als der Wirkungsgrad eines Viertakt-Dieselmotors .
-2-
Außerdem ist bei der einfachen Bauart ohne Kurbeltrieb und Zylinderkopf bei Förderdrücken von 200 bar und Kolbengeschwindigkeiten von 30 bis "15 m/s bei der hohen Drehzahl einer ■Gegendruck-Freistrahlturbine das Leistungsgewicht viel niedriger . ,.-^ Die vorgeschl. Antriebe sind geeignet für Fahrzeuge , Schiffe , Förderanlagen , Pumpen , Verdichter und Stromerzeuger . Bei schwacher Belastung wird hierbei durch Teilbetrieb des Dieselmotors Kraftstoff gespart .
In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt , und zwar zeigt
Blatt 1 einen horizontalen Längsschnitt " 2 " vertikalen Längsschnitt
". 3 *" Querschnitt
eines Zweitakt-Dieselmotors mit gegenläufigen Freikolben 11 4· eine Einspritzpumpe mit Kompressionsantrieb ^~ 11 5 " Anlaß-Einspritzpumpe mit Druckluftantrieb " 6 einen Längsschnitt durch zwei Düsen-Kegelventile der Hydropumpe .
Die Grundform dieser Motoren besteht aus zwei Zylindern 1 mit je zwei gegenläufigen Freikolben 2 , die mit dünnen Pumpenkolben 4-der außen angeordneten Hydropumpen 3 verbunden sind . •Die in die Freikolben dringenden Pumpenzylinder dienen außerdem als Pufferkolben 5 und bilden in den Innenräumen der vier Freirkolben vier Pufferkammern P , durch die die Freikolben nach außen verzögert und nach innen beschleunigt werden . Durch die Verbindungskanäle an den Enden der beiden Zylinder haben die Freikolben außerdem eine Druckluft-Kolbenverbindung , damit bei gleichem Zündabstand die Drucköl-oder Druckwasser-Förderung gleichmäßig 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 Freikclben in den wassergekühlten Zylindern durch die Pufferluft und das Wasser der Druckluft-Kolbenverbindungen eine wirkungsvolle Kühlung .
-3-COPY
Der Motor arbeitet mit einer Gleichstromspülung ohne Ventile „ Die an den äußeren Hubenden der Freikolben liegenden Einlaß-, schlitzen E und Auslaßschlitzen A werden hierbei von den Freikolben gesteuert .
Die Spülluft wird von dem Abgasturbolader 40 durch die Ladeluftleitung 42 in den Zylinder gedruckt und verdrängt das restliche Abgas in die Abgasleitung 41 .
Die durch Kompressionsluft angetriebene Einspritzpumpen 10,sind mit den in der Mitte der Zylinder liegenden Kompressionsräumen verbunden .
Das Anlassen erfolgt .bei eingeschalteten Glühkerzen 29 durch Druckluft und eine Anlaß-Einspritzpumpe, mit der Schaltstange Das im Kreislauf von der' Hydropumpe geförderte Drucköl oder Druckwasser treibt einen Hydromotor bzw. eine Gegendruck-Freistrahlturbine an .
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 gleichsinnig kreisenden Luftladung an der Zylinderwand eine gute Gemischbildung erreicht . Die Verbrennung, die mit.den der Luft zugewandten Kraftstoffteilchen beginnt , · verläuft in dem Kompressionsraum von außen nach innen geordnet und ist daher n-eich und vollständig bei niedrigem Einspritzdruck und geringerem Luftverhältnis .
Der vö*rgeschl. Motor ist daher für verschiedene Kraftstoffe geeignet . ·
Da bei den gegenläufigen Freikolben das Oberflachen-*/Volumen-Verhältnis klein ist , sind die Wärmeverluste auch klein .
Die vorgeschl. Motoren sind durch die gute Gemischbildung und durch die Einspritzpumpen mit Kompressionsantrieb für schnellen Lauf geeignet und können außerdem durch Abgasturbolader mit mitti. Drücken von 9 bis 13 ■>5 bar arbeiten .
Für eine einwandfreie Wirkungsweise der Pufferkammern muß die Pufferluft autom. durch Ladeluft oder Druckluft aufgefüllt werden. Jeder Fufferkolben 5 ist daher mit einer Ladeluftleitung 52 und einem Rückschlagventil für die Pufferkammer P ausgeführt .
Da die Beschleunigungen der Freikolben durch die Pufferdrücke kleiner sind als durch die Verbrennungsdrücke , sind die Frei-
COPY /. · - 4 -
NACHGEREICHT
kolben-Geschwindigkeiten beim Rückgang kleiner als beim Hingang > Beim Bückgang , der früher beginnt; und später endet als der Hingang , wird die Kompressionsarbeit durch die kinetische Energie , von zwei Freikolben geleistet .
Zu jedem Zylinder gehört eine vollständige Einspritzpumpe 10 mit ■ Kraftstoffpumpe ;, die durch den Kompressionsdruck angetrieben werden .
Die Regelung der Einsprix;zmenge erfolgt autom. über einen Regeldorn und eine Regelfeder durch den von der Belastung abhänigen Förderdruck der Hydropumpe .
Außer den Anschlüssen für die Einspritzleitung 22 , die Kraftstoffleitung 21 , die Kompressionsluft 23 und das Drucköl oder Druckwasser 24 , sind an dem Gehäuse der Einspritzpumpe die Anschlüsse für die Anlaß-Druckluft 25 und die Anlaß-Einspritzmenge 26 mit Rückschlagventilen angeordnet .
Die Begrenzung der Einspritzmenge bei Antriebsmotoren von Schiffen und Pumpen erfolgt durch eine über den Einspritzpumpen liegende Regelstange 16 , die über dünne Bolzen den Hub der Regeldorne begrenzt .
Bür das Ein-und Ausschalten der Zylinderpaare durch Ein-und Aus- j schalten der Kraftstoffpumpen , ist die Schaltstange 18 erforderlich , die über dünne Bolzen an den Pumpenkolben der Kraftstoffpumpen angreift und außerdem die Anlaß-Druckluftventile bei der -"Verstellung schaltet .
Bei jedem Zylinderpaar wird das Anlaß-Druckluftventil für die beiden Leitungen 25 durch die Schaltstange bei Stillstand ge-, schlossen und bei Betrieb geöffnet ; die Anlaß-Ventile 55 der Pumpenzylinder , die bei Stillstand geöffnet sind , werden beim Anlassen durch die Anlaß-Druckluft geschlossen .
Zu jedem Zylinderpaar gehören zwei Druckwindkessel 33 und zwei Saugwindkessel 5^· ·
Die Druckwindkessel sind über Rückschlagventile an Druckluft von 16 bar angeschlossen und werden bei diesem Druck unten durch Kolbenventile abgesperrt .
Bei einem Förderdruck Von "160 bar ist -das Volumen eines Druckwindkessels etwa 30 mal so gro-ß wre die Fördermenge/Hub ; die max. Druckänderung bei 160 bar beträgt hierbei efcwa_ 10 % und bei 80 bar nur 5 % ·
<J I NACHGEREICHT j
Beim Einschalten eines Anlaß-Druckluftvenfcils Λ2 strömt Druckluft in beide Zylinder. Bei einem Druck von 6 bar stellen sich die Freikolben bei geöffneten Anlaß-Pumpenventilen nahezu in Mittelstellung . Hierbei steigt der Druck in den Druckluft-Kolbenverbindungen von 6 auf 18 bar .
Die Anlaß-Einspritzungen , die von dem Druck in den Zylindern abhängig sind , erfolgen in dem einen Zylinder bei einem Druck von 6 bar .
Bei der Verbrennung werden die beiden Preikolben durch die höheren Gasdrücke nach außen beschleunigt und die Druckluft in dem anderen Zylinder wird über die Kolbenverbindungen und Freikolben verdichtet bis bei einem Druck von etwa 8 bar hier die Anlaß-Einspritzung erfolgt .
Durch die bei dieser Verbrennung auftretende größere Beschleu- · nigung der nach außen bewegten Freikolben werden über die Druck— luft-Kolbenverbindungen die Beschleunigungen der nach innen bewegten Freikolben verstärkt .
Bei der größeren Beschleunigung verläuft die Bewegung der Freikolben nach außen schneller als nach innen . Der Hingang ist also bei späterem Beginn früher abgelaufen als der Rückgang . Nach diesem Anstoßen erfolgen die normalen Einspritzungen , sobald die Kompressionsdrücke auf 30 bar gestiegen sind . Außerdem werden bei höherem Gasdruck die Anlaß-Kolbenschieber , die nur in der Mittelstellung geöffnet sind , und die Anlaß-Pumpenventile geschlossen .
Die durch Druckluft angetriebene Anlaß-Einspritzpumpe mit zwei Pumpenkolben und Steuerschieber ist durch Leitungen mit der Einspritzpumpe jedes Zylinders verbunden .
In'diesen Leitungen sind federbela3tete Kolbenschieber angeordnet, die bei hohen und niedrigen Drücken in den Zylindern geschlossen und nur in den Mittelstellungen "hei den Drücken 6 bzw 8 bar geöffnet sind .
Durch die Sperrung der Pumpenkolben mit; den Kolbenschiebern kann die Anlaß-Einspritzung beim Einschalten eines Zylinderpaares nur einmal in jeden Zylinder erfolgen.
-β-
NACHGEREICHT
Auf Blatt A ist in Abb. a eia Längsschnitt durch die Einspritzpumpe und in Abb. b ein Längsschnitt durch die Kraftstoffpumpe und den Regeldorn für die Einspritzpumpe dargestellt . Die Abb. C und d zeigen Querschnitte durch das gemeinsame Gehäuse .
Bei der Einspritzpumpe;die keinen mech. Antrieb hatjwird der Pumpenkolben 70 über den federbelasteten Kolben 71 durch die iCompressionsluft angetrieben und das Einspritzventil als Druckventil verwendet .
Bei der Kraftstoffpumpe wird der federbelastete Pumpenkolben 72 auch, durch die Kompressionsluft angetrieben . Die Verdrängung der Kraftstoffmenge erf,olgt während und nach der Spülung durch die Feder . Die von dem Pumpenkolben 70 gesteuerte Einlaßöffnung der Einspritzpumpe 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 Eegeldorn 74 hinterder Kraftstoffpumpe· und durch das Oberdruckventil 75 für den überschüssigen Kraftstoff .
Der mit dem'Segeldorn.verbundene Kolben 76 wird bei der Regelung durch .^den Förderdruck gegen die Eegelfeder 77 gedruckt . Die Einspritzmenge ist also von dem Förderdruck abhängig .
Außerdem hat die Einspritzpumpe noch.das-Rückschlagventil .78 und den Anschluß für die Anlaß-Einspritzmenge ,. den'Anschluß für die Anlaß-Druckluft an dem Kanal zu dem Kompressionsraum , den Sperrbolzen der Schaltstange 18 für die Kraftstoffpumpe und den Sperrbolzen der Regelstange 16 für den Regeldorn der Einspritzmenge .
Beim Anlassen werden die Innenstellungen der Freikolben begrenzt durch die in der Mitte der Zylinder angeordneten federbelasteten Sperrbolzen 16 .
Die Anlaß-Druckluftventile 12 und die Anlaßventile 35 der Pumpenzylinder bleiben im Betrieb bei Gasdrücken über 15 bar geschlossen .
Copy * - 7-
40 ■ |nACHQERE1CHt[
Auf Blatt 5 ist in Abb. a ein Längsschnitt und in Abb. b ein Querschnitt der Anlaß-Einspritzpumpe dargestellt Die Anlaß-Einspritzpumpe besteht aus zwei Pumpenkolben 80 , die mit federbelasteten Druckluftkolben 81 verbunden sind , dem Steuerschieber 83 für die Druckluft und den federbelasteten Kolbenschieber 82 , die bei einem Brück von 6 bzw. β bar die Anlaß-Einspritzungen in zwei Zylindern auslösen . Beim Einschalten der Druckluft wird der Steuerschieber über ein Gestänge durch die Schaltstange 18 verstellt . j
Die Umstellung des Steuerschiebers erfolgt am Ende des Hubes |
durch einen Druckluftkolben über den Mitnehmer M . Nach dem j
Ablassen der Druckluft werden die beiden Pumpenkolben durch die . ! Federn zurückgedrückt ; die Pumpenzylinder werden hierbei mit · j Beim Einschalten wird der federbelastete Steuerschieber über ein j Gestänge durch die Schaltstange 18 verstellt und durch den feder- j belasteten Sperrhebel 84 festgehalten , bis der Sperrhebel durch \ einen Druckluftkolben am Ende des Hubes aus der Sperrstellung ge- ΐ drückt wird . Nach dem Ablassen der Druckluft werden die beiden
Pumpenkolben durch die Federn zurückgedrückt . ' j
Nach Blatt 6 besteht das für die Druck-und Saugventile der Hydro- | pumpe vorgeschlagene Düsen-Kegelventil aus dem Ventilkörper 90 mit der eingesetzten Ventilführung 91 » Federhülse 92 , Ventilfeder 93 ttGd. dem Ventilkegel 94- ·
Der Ventilkegel mit breitem Ventilsitz , kurzem. Hub und niedr. Gewi-e-Ht wird bei dem Ventilschließen durch die Ventilfeder und den Wasserdruck stark beschleunigt ; die Schlagwirkung wird gedämpft durch den hohen Druckanstieg im Ventilsitz bei der hier mit steigender Spaltgeschwindigkeit verlaufenden Wasserverdrängung .
Hinter dem Ventilsitz ist der Spalt zwischen dem Ventilkörper und der Federhülse düsenformig erweitert , damit die "nahe Spaltgeschwindigkeit ohne Druckverluste stark vermindert wird .
-Θ-
AA - IMACHQEREICHT
Für die Druckvent;ile 31 und die Saugventile 32 werden Kegelventile mit einer erweiterten Düse hinter dem Ventilsitz vorgeschlagen , damit die Druckverluste bei den hohen Kolbengeschwindigkeiten nicht zu groß werden .
Da die Spaltgeschwindigkeiten ohne Druckverluste in der erweiterten Düse hinter dem Ventilsitz bei Druckanstieg stark vermindert wird , kann das Düsen-Kegelventil für Spaltgeschwindigkeiten von 20 bis 30 m/s ausgeführt werden .
Das bei den kurzen Hubzeiten unvermeidliche verspätete Ventilschließen ist bei den direkt durch die Preikolben angetriebenen Pumpenkolben günstiger als b.ei einer Kolbenpumpe mit Kurbeltrieb , weil hier bei Rückstreuung von Druckwasser die Preikolben ohne Reibungsverluste angetrieben werden und weil bei Verdrängung des Wassers in die Saugwindkessel auch die Antriebsleistung wie die tatsächliche Fördermenge kleiner ist .
Bei Kolbengeschv7indi*gkeiten von 10 bis 15 m/s betragen die Druckverluste in einem Ventil 3 bis 6 bar .
Für einen Förderdruck von 200 bar ist hiermit der Gesamtwirkungsgrad der Hydropumpe mit direktem Freikolben-Antrieb etwa. 0,97 bis 0,94- .
Für ein schnelles -öffnen der Säugventile und für eine starke •Beschleunigung des in die Pumpenzylinder einströmenden Wassers ist bei Kclbengeschwindigkeiten von 10 bis 15 m/s ein Vordruck von 5 bis 6 bar in der Rücklaufleitung erforderlich . Das verspätete öffnen der Druckventile 31 verläuft bei starkem Druckanstieg in den Pumpenzylindern sehr schnell . Der hohe Spitzendruck in den Pumpenzylindern ist hierbei nicht nachteilig für den Lauf der Maschine , weil die gleichzeitige Antriebskraft der Freikolben durch den Gasdruck viel größer ist als die Belastung der Pumpenkolben .
Da die Schlagwirkung der mit einer Geschwindigkeit bis zu 6 m/s schließenden leichten Ventilkegel durch die mit steigender Spaltgeschwindigkeit verlaufende Wasserverdrängung bei Druckanstieg im Ventilsitz gedämpft wird , sind die Düsen-Kegelventile .auch in größerer Ausführung für* größere Fördermengen bei hohen Förderdrücken geeignet. """
-9-
Bei der Regelung der Einspritzmenge durch den Förderdruck der H.ydropunipe läuft der vorp.eschl . Motor bei Starker Belastung schneller als bei schwacher Belastung .
Da bei steigender Belastung die Drehzahl des Hydromotors fallt , wird die überschüssige Fördermenge der Hydropumpe in die Druckwindkessel verdrängt. Durch den hiermit verbundenen Druckanstieg wird die Einspritzmenge größer und der Dieselmotor läuft schneller . Bei weiterem Anstieg des Druckes und der Einsprit^menge wird der Hydromotor bei geöffnetem !Überdruckventil 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 Leerlauf grenze fallen , ist ein Durchgehen des vor- __ geschlagenen Motors ausgeschlossen .
Das von dem Förderdruck abhängige Drehmoment des Ölmotors hat durch die Druckwindkessel einen ausgeglichenen Verlauf .
Durch den ölabfluß bei Überdruck hat das Anlassen der Zylinderpaare ohne Unterbrechung der 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 . ;
Für den Leerlauf des Hydromotors ist eine Verbindungsleitung mit Rückschlagventil zwischen der Druckleitung und dem ölkühler erforderlich , damit bei zu kleiner Fördermenge der ölzufluß am Hydromotor groß genug ist . *
Die -Regelung des Förderdruckes,der Drehzahl und der Leistung erfolgt bei der Kombination der Hydropumpe mit einsr Gegendruck-Freistrahlturbine durch Verstellung der Düsennadeln . -. Eei geöffneten Düsen hat die Hydropumpe Leerlauf..
Durch Schaltung des Dieselmotors wird mit der Leistung bei dem Hydromotor die Drehzahl und bei der Gegendruck-Freistiahlturbine das Drehmoment geregelt .
Durcn Teilbetrieb des Dieselmotors wird außerdem bei schwacher Belastung Kraftstoff gespart .
copy]
Durch, die niedr. Druckverluste in den Düsen-Kegelventilen liegt der Wirkungsgrad der direkt von Freikolben angetriebenen Hydropumpe bei einem Förderdruck von 200 bar und Kolbengeschwindigkeiren von 10 bis 15 m/s zwischen 0,97 und 0,9^ ·
Bei den hohen/Wirkungsgraden der Hydropumpe und der Gegendruck-Freistrahlturbine und bei den niedr. Wärmeverlusten des Zweitakt-Dieselmotors mit gegenläufigen Freikolben kann mit einem Gesamtwirkungsgrad des vorgeschl. Antriebes von 0,4- bis 0,45 gerechnet werden .
Außerdem ist bei der einfachen Bauart-ohne Kurbeltrieb und Zylinder kopf bei der hohen Drehzahl einer Gegendruck-Freistrahlturbine das Leistungsgewicht viel niedriger als bei einem Viertakt-Dieselmotor .
Die vorgeschl. Antriebe sind bei vollständigem Massenausgleich , ruhigem Lauf , günstigem Antriebsmoment , einfacher Regelung und einer einfachen robusten Bauart geeignet für den Antrieb von . Fahrzeugen , Schiffen , Förderanlagen , Pumpen , Verdichter und Stomerzeuger .

Claims (2)

  1. j NACHQEREICHT
    Patentansprüche
    ΛI Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Freikolben «MOfe. lAemG&fr0mm&irimmfg—iim$mim&$^4^*+ bei dem die Hubbewegung der Freikolben durch das von einer direkt angetriebenen Hydropumpe geförderte Drucköl oder Druckwasser mit einem Hydromotor bzw. mit einer Gegendruck-Freistrahlturbine in Drehbewegung übertragen wird , dadurch gekennzeichnet , daß je zwei Zylinder :Ko.lbenverbindungen mit Wasser und Druckluft haben , damit durch die Verdrängung der Druckluft die Beschleunigungsdrücke und die Druckverluste niedriger und die oben angeordneten Verbindungskanäle kleiner und einfacher sind .
  2. 2. Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Freikolben^jae*iP#W!?ffl?· Mie*iÄi*ageäegeBaB#*ee^^^·,dadurch gekennzeichnet , daß die Druckventile (31) und die Saugventile (32) der Hydropumpe als Düsen-Kegelventil ausgeführt sind , die hinter dem Ventilsitz zwischen dem Ventilkörper· und .der.: Federhülse einen düsenförmig erweiterten Spalt haben , damit durch Druckanstieg die hohe Spaltgeschwindigkeit ohne Drückverluste stark vermindert wird
    Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Freikolben ^βΑββίΜΜΒΒβΦοβ^^β^ίΙι^^»***^* und nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet , daß die Düsen-Kegelventile einen leichten , federbelasteten Ventilkegel mit kurzem Hub und breitem Sitz haben , damit die Schlagwirkung des durch den Wasserdruck stark beschleunigten Ventilkegels beim Schließen durch den starken Druckanstieg bei der Wasserverdrängung mit steigender Spaltgeschwindigkeit im Ventilsitz gedämpft wird .
    M-. Zweitakt-DieseLmotor mit gegenläufigen Freikolben Bmimm£&umM&m*fi'&**&e&^&**'**(l't dadurch gekennzeichnet , daß die durch Leitungen mit den Einspritzpumpen verbundene Anlaß-Einspritzpumpe zwei Pumpenkolben (80) hat , die über federbelastete Kolben (81) durch Druckluft angetrieben werden und bei Drücken von 6 bis 8 bar in- den Zylindern durch die von KoIbenschieberη (82) geöffneten Leitungen die Anlaß-Einspritsmengen verdrängen ,"' damit bei großem Abstand der Einspritzungen in zwei Zylindern die-Fördermenge· einen gleichmäßigen Verlauf hat .
    NACHQEREICHT
    Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Freikolben ammmUmti^ffSß^'^^H^mmHA. nach Anspruch. 3 ι dadurch gekennzeichnet , daß hei jeder Eins"Shal~tung der federbelastete Steuerschieber (83) der Anlaß-Einspritzpumpe mit der Schaltstange verstellt wird , damit die beiden Pumpenkolben (80) durch Druckluft belas bet werden , bei geöffneten Kolbenschieber (82) die Einspritzmengen verdrängen und am Ende des Hubes durch Verschiebung des Sperrhebels (84) die Umstellung des federbelasteten Steuerschiebers (83) für das Ablassen der Druckluft auslösen .
DE19833305852 1983-02-19 1983-02-19 Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben Withdrawn DE3305852A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833305852 DE3305852A1 (de) 1983-02-19 1983-02-19 Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE19833335205 DE3335205A1 (de) 1983-02-19 1983-09-29 Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19833305852 DE3305852A1 (de) 1983-02-19 1983-02-19 Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3305852A1 true DE3305852A1 (de) 1984-08-23

Family

ID=6191329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19833305852 Withdrawn DE3305852A1 (de) 1983-02-19 1983-02-19 Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3305852A1 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3438219A1 (de) * 1984-10-18 1986-04-24 Albert 6683 Spiesen-Elversberg Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3521333A1 (de) * 1984-10-18 1986-12-18 Albert 6683 Spiesen-Elversberg Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE4024632C1 (en) * 1990-08-03 1992-02-06 Albert 6683 Spiesen-Elversberg De Wagner Opposed piston two=stroke engine - has free pistons with motion controlled by hydraulic system
DE4124394C1 (en) * 1990-08-03 1993-01-28 Albert 6683 Spiesen-Elversberg De Wagner Hydraulic pump with opposed pistons - is used in two=stroke engine and has shut=off valve fitted to compensating cylinders
US7237542B2 (en) * 2005-07-27 2007-07-03 Reisser Heinz-Gustav A Internal combustion engine
US8944015B2 (en) 2005-12-16 2015-02-03 Heinz-Gustav A. Reisser Rotary piston internal combustion engine
US8944025B2 (en) 2005-12-16 2015-02-03 Heinz-Gustav A. Reisser Rotary piston internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3111419A1 (de) * 1981-03-24 1982-10-28 Albert 6683 Spiesen Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3205814A1 (de) * 1981-03-24 1983-09-01 Albert 6683 Spiesen Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3111419A1 (de) * 1981-03-24 1982-10-28 Albert 6683 Spiesen Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3205814A1 (de) * 1981-03-24 1983-09-01 Albert 6683 Spiesen Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3438219A1 (de) * 1984-10-18 1986-04-24 Albert 6683 Spiesen-Elversberg Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3521333A1 (de) * 1984-10-18 1986-12-18 Albert 6683 Spiesen-Elversberg Wagner Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE4024632C1 (en) * 1990-08-03 1992-02-06 Albert 6683 Spiesen-Elversberg De Wagner Opposed piston two=stroke engine - has free pistons with motion controlled by hydraulic system
DE4124394C1 (en) * 1990-08-03 1993-01-28 Albert 6683 Spiesen-Elversberg De Wagner Hydraulic pump with opposed pistons - is used in two=stroke engine and has shut=off valve fitted to compensating cylinders
US7237542B2 (en) * 2005-07-27 2007-07-03 Reisser Heinz-Gustav A Internal combustion engine
US8944015B2 (en) 2005-12-16 2015-02-03 Heinz-Gustav A. Reisser Rotary piston internal combustion engine
US8944025B2 (en) 2005-12-16 2015-02-03 Heinz-Gustav A. Reisser Rotary piston internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3412283C2 (de) Turboverbundmotor
DE2701272A1 (de) Zweitaktverbrennungsmotor mit vorverdichtung
DE2600054A1 (de) Arbeitsmaschine
DE19602703A1 (de) Zweikanal-Zweitaktmotor
DE3305852A1 (de) Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3438219A1 (de) Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3546373A1 (de) Hydrodynamischer antrieb durch einen zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben und hydropumpe
DE3111419A1 (de) Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3335205A1 (de) Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3521333A1 (de) Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE3627184C2 (de)
WO1999064734A1 (de) Motor
DE3645103C2 (en) Two-stroke Diesel engine with opposed floating pistons
DE577740C (de) Druckluftbrennkraftmaschine
CH641713A5 (de) Bohr- und meisselhammer mit verbrennungsmotorantrieb.
DE2604300A1 (de) Zweitaktbrennkraftmotor
DE3205814A1 (de) Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben
DE886827C (de) Freikolben-Brennkraftmaschine
DE420266C (de) Zweitaktmotorpumpe
DE849935C (de) Hochleistungs-Brennkraftmaschine
DE147474C (de)
DE695837C (de) Vom Verdichtungsdruck im Arbeitszylinder einer Brennkraftmaschine angetriebene Brennstoff-Einspritzpumpe
DE2723153A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit zweistufiger verdichtung und zweistufiger ausdehnung der expandierenden gase
DE4039343C2 (de) Verbrennungsmotor zur Erzeugung einer direkten Antriebskraft durch Erzeugung von schnell aufeinanderfolgenden Zentrifugalkraftimpulsen, indem ein Kolben durch den Verbrennungsdruck in einem Gehäuse mit halbkreisförmigen Führungskanal zum Oszillieren gebracht wird und der Kolben nicht mit einer Hauptwelle in Arbeitsverbindung steht
DE2741508A1 (de) Gaswechsel bei zweitaktmotoren

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
AG Has addition no.

Ref country code: DE

Ref document number: 3335205

Format of ref document f/p: P

Q176 The application caused the suspense of an application

Ref document number: 3335205

Country of ref document: DE

8130 Withdrawal