DE3327334A1 - Zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents
Zweitakt-brennkraftmaschineInfo
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- DE3327334A1 DE3327334A1 DE19833327334 DE3327334A DE3327334A1 DE 3327334 A1 DE3327334 A1 DE 3327334A1 DE 19833327334 DE19833327334 DE 19833327334 DE 3327334 A DE3327334 A DE 3327334A DE 3327334 A1 DE3327334 A1 DE 3327334A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B71/00—Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
- F02B71/04—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
- F02B71/045—Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby with hydrostatic transmission
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
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Description
Patentanwalt . ..;
Postscheckkonto München Nr. 134339-805 Bankkonto: Bayerische Vereinsbank Memmingen
21/1
D-8940 MEMMINGEN/BAYERN Telefon (08331) «5183
Telex 054 931 patpfm d
28. Jill.1198 3
Herr Dieter Schneeweiß, Volkratshof en 36
89Λ0 Memmingen
89Λ0 Memmingen
"Zweitakt-Brenn kraft maschine"
Die Erfindung betrifft eine ZweitaKt-Brennkraftmaschine
mit einem freifliegenden Stufenkolben mit mindestens zwei Kolbenstufen, die in je einer Brennkammer angeordnet
sind.
— 2 —
- H-
Eine derartige Zweitakt-Brennkraftmaschine ist beispielsweise beschrieben in der US-PS L, 385 597 oder auch in
der DIi-OS 30 29 287. Eine derartige Brennkraftmaschine besitzt als einziges bewegliches Teil den Stufenkolben,
der auch die für die Brennkraftmaschine erforderlichen Ventile steuert. Die Brennkraftmaschine dieser Bauweise
besitzt keine rotierenden Teile und es fehlen auch Verbindungselemente, wie Pleuel od. dgl.
Die sehr einfache Bauweise einer derartigen Brennkraftmaschine bringt aber das Problem mit sich, wie Arbeitsmaschinen
mittels dieser Brennkraftmaschine angetrieben werden könnten, oder wie die Radachsen eines Fahrzeuges
von einem derartigen Motor in Bewegung gesetzt werden könnten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bauweise vorzuschlagen, mit der es möglich ist, die Vorteile der
eingangs beschriebenen Zweitakt-Brennkraftmaschine beizubehalten und dennoch diese Maschine in möglichst einfacher
Weise als Antriebsmotor benützen zu können.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß der Stufenkolben mit mindestens einem Arbeitskolben
verbunden ist, der in einem Zylinder einer Hydraulikpurnpe beweglich ist.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß der Arbeitskolben einer Hydraulikpumpe sich sehr gut der
Arbeitsweise des Stufenkolbens der erwähnten Zweitakt-Brennkraftmaschine anpaßt. Auch der Arbeitskolben einer
Hydraulikpumpe bedarf nur einer hin- und hergehenden Bewegung
und eine Arbeitsleistung wird auch dann aufgebracht, wenn bei der hin- und hergehenden Bewegung keine
exakten Wege zurückgelegt werden. Auch der Stufenkolben bewegt sich zwischen Gaspolstern, deren verbleibende
Höhe von der Frequenz, von der Leistung und von anderen Parametern abhängt, also in der Regel nicht
genau vorherbestimmbar ist, wenn nicht die Bewegung des freifliegenden Stufenkolbens durch Steueranschlage oder
durch Ankoppelung an eine Kurbel oder ähnliche Mittel zu einem zwangsgeführten Kolben abgeändert werden soll.
Die Erfindung kann auch angewandt werden, um mehrere Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit je einem freifliegenden
Stufenkolben miteinander zu kombinieren. Die verschiedenen Brennkraftmaschinen können auf das gleiche hydraulische
System einwirken, so daß die Anzahl der eingeschalteten Stufenkolben der zu erbringenden Abgabeleistung
des Systems angepaßt werden kann. Dies ist insbesondere ein Mittel, um jeweils im optimalen Leistungsbereich und bei optimalem Wirkungsgrad zu arbeiten.
Die Druckflüssigkeit, die die Hydra ulikpumpe abgibt, kann in herkömmlicher Weise benutzt werden, sei es zum
Antrieb von Arbeitsmaschinen oder auch von Fahrzeugen. Nun ist es klar, daß die Erfindung vor allem da mit
Vorteil angewandt werden kann, wo ohnehin entsprechende hydraulische Systeme anzutreiben sind, also beispielsweise
Arbeitszylinder von Arbeitsgeräten, Baumaschinen usw.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen,
daß beide Enden des Stufenkolbens je einen Arbeitskolben antreiben.
Bei einfacher Bauweise wird hierdurch bei jedem Takt der Brennkraftmaschine ein Druckhub erhalten.
Eine ähnliche Wirkung ergibt sich, wenn doppeltwirkende Arbeitskolben angewandt werden.
Die Erfindung schlägt ferner vor, daß die Niederdruckoder Hochdruckseiten mehrerer vom gleichen Stufenkolben
angetriebener Hydraulikpurnpen jeweils miteinander verbunden sind. Der Arbeitsdruck bzw. auch die Fördermenge
wird hierdurch vergleichmäßigt.
Die Verbindung der Arbeitskolben mit dem Stufenkolben kann in verschiedener Weise erfolgen. Bei der einfachsten
Bauweise gemäß der Erfindung, ist der Arbeitskolben starr, z. B. auch durch ein Gelenk, mit dem Stufenkolben
verbunden, macht also dessen Bewegung jeweils mit. In vielen Fällen ist es jedoch günstiger, wenn zwischen dem
Stufenkolben und dem Arbeitskolben eine steuerbare Getriebeverbindung angeordnet ist, um den Bewegungsablauf
des Arbeitskolbens gegenüber dem Bewegungsablauf des Stufenkolbens zu verändern. Eine solche Getriebeverbindung
kann beispielsweise ein einfacher Schwenkhebel sein, an dem mit veränderbaren Hebelarmen sowohl
der Stufenkolben als auch der Arbeitskolben angelenkt sind. Durch Veränderung der Hebelarme läßt sich der Hub
verändern, wodurch wiederum die Mengenleistung der Hydraulikpumpe veränderbar ist.
Andere getriebemäßige Verbindungen können beispielsweise dadurch erhalten werden, daß der Arbeitskolben nach Art
einer Schleppkupplung vom Stufenkolben mitgenommen wird.
Die Erfindung schlägt ferner vor, daß für mindestens einen Teil der Ventile der Hydraulikpumpe eine Zwangssteuerung
vorgesehen ist. Auf diese Weise läßt sich die Charakteristik der Pumpe verändern und beispielsweise
den Bedürfnissen des Stufenkolbens anpassen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist in der Druckleitung der Hydraulikpumpe ein Energiespeicher vorgesehen,
der einerseits dazu dienen kann, die Druckstöße zu egalisieren, andererseits auch eine Möglichkeit gibt,
sich einem unterschiedlichen Leistungsbedarf der angetriebenen Maschinen anzupassen.
Insbesondere schlägt die Erfindung hierbei vor, daß die
Hydraulikpumpe zu einem Hydraulikmotor umsteuerbar ist, um die Zweitakt-Brennkraftmaschine anzuwerfen. Auf diese
Weise können besondere Anlassereinrichtungen eingespart werden. Für das Anlassen der Brennkraftmaschine wird
beispielsweise ein Impulsgeber vorgesehen, der den Stufenkolben in die rasch hin- und hergehende Bewegung
bringt, die für das Anspringen des Motors erforderlich ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Zwei
takt-Brennkraftmaschine in
erfindungsgemäßer Ausbildung,
Fig. 2 einen Schnitt durch ein abgewandel
tes Ausführungsbeispiel der Erfindung und
s *
Fig. 3 einen Schnitt durch einen Teil
einer Variante der Erfindung.
Während in den Darstellungen der Fig. 1 die Zweitaktbrennkraftmaschine
mit dem Stufenkolben 1 mit den Einrichtungen der Ilydraulikpumpe zu einer Baueinheit 16
zusammengefaßt ist, ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 die Baueinheit 17 mit den hydraulischen Anordnungen
getrennt vom Stufenkolben 1 mit den zugehörigen Einrichtungen ausgebildet. In der Fig. 3 ist der zugehörige
Stufenkolsen nicht naher dargestellt.
In der baueinheit 16 gemäß der Fig. 1 ist der Stufenkolben
1 in den Kammern 18, 19 und 20 beweglich, wie dies an sich von einer Zweitaktbrennkraftmaschine gemäß
den eingangs angegebenen Literaturstellen her bekannt ist. Dabei sind die Brennkammern jeweils axial innerhalb
des Endes Iu des Stufenkolbens angeordnet. Das Ende 10
des Stufenkolbens ist frei zugänglich. Dieses Ende 10 des Stufenkolbens ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 im
rechten Teil mit einem Arbeitskolben 3 verbunden, der im Zylinder 7 beweglich ist. Dieser Arbeitskolben 3 nimmt
das Ansaugventil 21 auf, das als federbelassenes Kugelventil dargestellt ist. Beim ilub des Stufenkolbens 1 in
Richtung des Pfeiles 22 wird der sich in gleicher Richtung bewegende Arbeitskolben 3 aus der Leitung 23
Hydraulikflüssigkeit ansaugen, und dann beim Hub in Richtung des Pfeiles 24 das Druckventil 25 öffnen und die
Druckleitung 26 beaufschlagen.
Der andere Arbeitskolben 2, der an das linke Ende
des Stufenkolbens 1 angesetzt ist, kann die gleiche Bauweise
besitzen wie der Arbeitskolben 3. Es ist aber auch möglich, diesen Arbeitskolben 3 gegenüber dem Stufenkolben
1 beweglich auszugestalten, so daß er erst nach einem Teil des Weges des Stufenkolbens 1 verschoben wird
und damit Arbeit leistet. Für die Ansaugventile 21 in beiden Arbeitskolben 2 und 3 gilt, daß die Trägheit der
Ventilkugel jeweils den Öffnungsvorgang unterstützt.
Sowohl an die Hochdruckleitung 26 als auch an die Niederdruckleitung
23 ist ein Energiespeicher 15 bzw. 27 angeschlossen, die insbesondere die Aufgabe haben, Druckstöße
aufzufangen.
Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 2 treibt der Stufenkolben 1 nur mit seinem einen Ende 10 einen
Arbeitskolben 4 an, der im Zylinder 8 beweglich ist. Der Arbeitskolben 4 ist doppelt wirkend, und für die beiden
Kammern 27 und 28 sind die Ventile 11, 12, 13 und 14 vorgesehen. Diese Ventile können derart wirken, wie die
Ventile im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1, d. h. jeweils unter der Wirkung des Über- oder Unterdruckes
öffnen und schließen. Sie können aber auch durch zusätzliche Mittel, beispielsweise die Kipphebel 29, gesteuert
werden, die ihrerseits unter der Wirkung entsprechender Steuermittel 30 stehen. Diese können zum Beispiel elektromagnetischer
Art sein und sind im einzelnen nicht näher dargestellt. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß der
Arbeitskolben 4 beispielsweise bei dauernd geöffneten Druckventilen
keine Arbeit leistet, und es ist auch möglich, beispielsweise die Energiespeicher 15 dazu zu benützen, den
Stufenkolben 1 in Bewegung zu setzen, und zwar durch entsprechende Steuerung der Ventile U - 14. Es ist klar,
daß auch andere Steuerungsabläufe erzielbar sind.
Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 wird der Stößel
32 von den nicht näher dargestellten Stufenkolben bewegt, und zwar in Richtung des Doppelpfeiles 31. Der Stößel 32
kann mit seinem vorderen Ende 33 auf den Arbeitskolben 5 einwirken, der wiederum auf den Arbeitskolben 6
einwirkt, um einen Strom der Hydraulikflüssigkeit zu erzielen.
Claims (9)
- PatentansprücheZweitakt-Brennkraftmaschine mit einem freifliegenden Stufenkolben mit mindestens zwei Kolbenstufen, die in je einer Brennkammer angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Stufenkolben (1) mit mindestens einem Arbeitskolben (2 - 6) verbunden ist, der in einem Zylinder (7 - 9) einer Hydraulikpumpe beweglich ist.
- 2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Enden (10) des Stufen kolbens (1) je einen Arbeitskolben (2 - 6) antreiben.
- 3· Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen doppelt wirkenden Arbeitskolben (4).ErfOllungiort und Gerichtsstand Memmingen
- 4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nieder- bzw. Hochdruckseiten mehrerer vom gleichen Stufenkolben (1) angetriebener Hydraulikpumpen jeweils miteinander verbunden sind.
- 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Arbeitskolben (4) starr mit dem Stufenkolben (1) verbunden sind.
- 6. Zweitaktbrennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Stufenkolben (1) und den Arbeitskolben (2, 3, 5, 6) eine steuerbare Getriebeverbindung angeordnet ist, um den Bewegungsablauf des Arbeitskolbens gegenüber dem Bewegungsabiauf des Stufenkolbens zu verändern.
- 7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens einen Teil der Ventile (11 - 14) der Hydraulikpumpe eine Zwangssteuerung vorgesehen ist.
- 8. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Energiespeicher (15) in der Druckleitung der Hydraulik pumpe.
- 9. Zweitaktbrennkraftmaschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikpumpe zu einem Hydraulikmotor umsteuerbar ist, um die Zweitaktbrennkraftmaschine anzuwerfen.Der
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833327334 DE3327334A1 (de) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Zweitakt-brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833327334 DE3327334A1 (de) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Zweitakt-brennkraftmaschine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3327334A1 true DE3327334A1 (de) | 1985-02-07 |
Family
ID=6205199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833327334 Withdrawn DE3327334A1 (de) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Zweitakt-brennkraftmaschine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3327334A1 (de) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 1983-07-29 DE DE19833327334 patent/DE3327334A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |