DE3335205A1 - Zweitakt-dieselmotor mit gegenlaeufigen freikolben - Google Patents

Description

Zweitakt-Dieselmotor mit; gegenläufigen Freikolben' 3335205

Bei dem Zweirakt-Diese!motor mit gegenläufigen Freikolben nach. Patentanmeldung P 32 05 814-.4- wird die Hubbewegung der Freikolben bei vollständigem Massenausgleich, in jedem Zylinder durch das von der direkt angetriebenen Hydropumpe geförderte Drucköl 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 Pumpen- . kolben 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 die Druckluft 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 Einspritzmenge erfolgt autom. durch den von der Belastung abhängigen Förderdruck der Hydropumpe .

Die über den Kompressionsräumen angeordneten Einspritzpumpen werden durch eine Schaltatange 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 federbelastete Kolbenventile abgesperrt , damit nur kleine Druckwindkessel erforderlich sind . _

~ ^α~ Τ copy

Für die Hydropumpe werden 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 verlaufende¹¹ Wasserverdrängung im Ventilsitz gedämpft . Die durch Druckluft angetriebene Anlaß-Einspritzpumpe hat zwei Pumpenkolben', damit die Einspritzungen in zwei Zylindern einen günstigen Abstand haben . Nach diesem Anstoßen erfolgen bei hohen Kompressionen normale Einspritzungen .

Erfindungsgemäß werden für die Düsen-Kegelventile geschlossene Ventilführungen vorgeschlagen , damit bei geöffneten Ventilen durch kleinere Belastungen der Ventilkegel die Druckverluste kleiner sind .

Außerdem.. werden verengte Ventileintritte mit abgerundeten übergängen vorgeschlagen , damit die Beschleunigung des Wassers schon vor dem Ventilspalten beginnt und mit niedrigen Druckverlusten verläuft .

Erfindungsgemäß sind die beiden Pufferkammern eines Zylinders durch Ladeluft-Leitungen mit einem Laderegler verbunden , der einen durch die beiden Pufferdrücke belasteten Kolbenschieber mit zv/ei Nuten für die Ladeluft-Kanäle hat , damit bei der umgekehrten Änderung der beiden Ladespalten durch Regelung der Lademengen_fder für den Gleichgang der beiden gegenläufigen Freikolben erforderliche gleiche Pufferdruck in den beiden Pufferkammern eingestellt wird .

Erfindungsgemäß werden die Rückschlagventile in den Lade-Luftleitungen durch Federn geöffnet und bei kleinen Ventilspalten durch Staudruck geschlossen , damit bei niedr. Pufferdruck die Ladungen bzw. Rückströmungen durch die geöffneten Ventile erfolgen .

Durch die niedrigen Druckverluste in den Düsen-Kegelventilen-hat die direkt durch die Freikolben angetriebene Kydropumpe einen hohen Wirkungsgrad .

Bei den hohen Wirkungsgraden der Hydropumpe und einer Gegendruck-Frei strahl turbine ist bei den niedrigen V/ärmeverlusten des Zweitakt-Dieselmotors mit gegenläufigen Freikolben der Gesamtwirkungsgrad des hydrodynamischen Antriebes größer als der Wirkungsgrad eines Viertakt-Disselmotors .

-2- BAD ORIGINAL

Außerdem ist Dei der einfacnen Bauart; ohne Kurbeltrieb und Zylinderkopf bei Pörderdrücken von 200 bar und Kolbengeschwindigkeiten von 30 bis 15 m/s bei der hohen Drehzahl einer -Gegendruck-Fr eis trahlrurb ine das LeistungsgewiciLt 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 " 4- eine Einspritzpumpe mit Kompressionsantrieb ¹¹ 5 " Anlaß-Einspritzpumpe mit Druckluftantrieb " · 6 einen Längsschnitt durch zwei Düsen-Kegelventile " 7 . " _ " " einen Laderegler

Die Grundform dieser Motoren besteht aus zwei Zylindern Λ mit je zwei gegenläufigen Freikolben 2 , die mit df innen 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 Freikolben vier Puff erkanntem 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 ..die Druckluft der · Kolbenverbindungen eine wirkungsvolle Kühlung .

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Der Motor arbeitet mit einer Gleichstromspülung onne Ventile . Die an den äußeren Hubenden der Freikolben liegenden Einlaßschlitzen Ξ und Auslaßschlitzen A werden hierbei von den Freikolber. gesteuert .

Die Spülluft wird von dein Abgasturbolader 40 durch die Ladeluftlextung 42 in den Zylinder gedrückt und verdrängt das restliche Abgas in die Abgasleitung 41 .

Die durch'Sompressionaluft angetriebene Einspritzpumpen 10 sind mit den in der Ui^-Cte 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 von der Hydropumpe geförderte Drucköl oder Druckwasser treibt einen Hydromotor bzw·, eine Gegendruck-Freistrahlturbine an .

Durch tangentiale Einströmung deriSpülluft 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 weich und vollständig bei niedrigem Einspritzdruck und geringerem Luftverhältnis .

Der vorgeschl. Motor ist daher für verschiedene Kraftstoffe geeignet .

Da bei den gegenläufigen Freikolben das Oterflächen-ZVolumen-Yerhältnis 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 mittl. Drücken von 9 "bis Λ& ], bar arbeiten . ·

Für eine einwandfreie; Wirkungsweise der Puff er kammern muß die Pufferluft autom. durch ' _ Druckluft aufgefüllt werden.

Jeder Pufferkolben 5 ist daher mit einer Ladeluftleitung 52 und einem fiückschlagventil für die Pufferkammer P ausgeführt .

Da die Beschleunigungen der Freikolben durch die Pufferdrücke kleiner sind als durch die Verbrennungsdrücke , sind die Frei-

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kolben-Gesch'-vindigkeiten bein Rückgang kleiner als beim Hingang , Beim,Rückgang , 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 vrerden .

Die Regelung der Einspritzmenge 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 25 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 Ruckschlagvenrilen 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 .

Sür das Ein-und Ausschalten der Zyiinderpaare durch Sin-und Ausschalten der Kraftstoffpumpen , ist die Schaltstange 13 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 2ylinderpaar gehören zwei Druckwindkessel 55 und zwei Saugwindkessel 3¹+ ·

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 groß wie die Fördermenge/Hub -, die max.

Druckänderung bei 160 bar beträgt hierbei etwa 10 % und bei 80 bar nur 5 54 .

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Beim Einschalten eines Anlaß-Druckluftventils Λ2 strömt Druckluft; in beide Zylinder. Bei einem Druck von 6 bar stellen sich die Freikolben bei geöffneten AniaB-Pusipenventilen nahezu in Mittelstellung . Hierbei steigt; der Druck in den Druckluft-Kolberverbindungen von 6 auf 18 bar .

Die Aalaß-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 Freikolben durch die höheren Gasdrücke nach außen beschleunigt und die Druckluft in dem anderen Zylinder wird über die Kolbenverbindungen und Freikolben verdichtet bis bei einem Dr-uck von etwa 8 bar hier die Anlaß-Einspritzung erfolgt .

Durch die bei dieser Verbrennung auftretende größere Beschleunigung der nach außen bewegten Freikolben werden über die Druckluft-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'. Hach diesem Anstoßen erfolgen die normalen Einspritzungen , sobald die Kompressionsdrücke auf JO 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 federbelastete Kolbenschieber angeordnet, die bei hohen und niedrigen Drücken in den"Zylindern geschlossen und nur in den Mittelstellungen bei öten 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.

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4 ist in Abb. s ein. Längsschnitt durch die Einspritzpumpe und in Abb. b ein Längsschnitt durch die Eraftstoff-pumpe und dec Hegeldorn für die Einspritzpumpe dargestellt . Die Abb. C und d"zeigen Querschnitte durch das gemeinsame Gehäuse .

Bei der Einspritzpumpe, die keinen me eh. Antrieb hatjWird der Pumpenkolben 70 über den federbelasteten Kolben 71 durch die Kompressiorssluft angetrieben und das Einspritzventil"als Druckventil, verwendet .

Bei der Kraftstoffpumpe wird der federbelastete Pumpenkolben 72 auch, durch die Kompressionsluft angetrieben . Die Verdrängung der Kraftstoff menge erf,olgt während und nach der Spülung durch die Feder . Die von dem Pumpenkolben 70 gesteuerte Einlaßöffnung der Einspritzpumpe ist bei niedrigen Gagdrücken 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 hinterder Kraftstoffpumpe und durch das Überdruckventil 75 für· den überschüssigen Kraftstoff .

Der mit dem'Hegeldorn, 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 -'"8 und den Anschluß für die Anlaß-Einspritzmenge ,- den-Anschluß 'für die Anlaß-Druckluft an dem Kanal zu dem. Kompressionsraum , den Sperrbolzen der . Schaltstange 18 fur 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

Die Anlaß-Druckluftventile 12 und die Ablaßventile 35 der Pumpenzylinder bleiben im Betrieb bei Gasdrücken über 15 bar geschlossen .

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7-

Auf Pl.-ιί;:. 5 ist in Abb, a ei·· ' i'n^rjsehrn t i; und in Abb. b ein Querschnitt der Anlaß-Einspritr.pumpe dargestellt , Die Anlaß-Einspribzpumpe besteht aus zwei Pumpenkolben 80 , die mit federbelasteten Druckluftkolben 81 verbunden sind , dem Steuerschieber 83 für die Druckluft und den federbelasteter:

LjO Kolbenschieber 82 , die bei einem Druck von 6 bzw. 8 bar die ~^ Anlaß-Einspritzungen in zwei Zylindern auslösen .

LO Beim Einschalten der Druckluft wird der Steuerschieber' über ein _crK Gestänge durch, die Schaltstange 18 verstellt .

CO Die Umstellung des Steuerschiebers erfolgt am Ende des Hubes durch, einen Druckluftkolben über den Mitnehmer M . Nach dem Ablassen der Druckluft werden die beiden Pumpenkolben durch die Federn zurückgedrückt „

Beim Einschalten wird der federbelastete Steuerschieber über ein Gestänge durch die Schaltstange 18 verstellt und durch den federbelasteten Sperrhebel 84· festgehalten , bis der Sperrhebel durch einen Druckluftkolben am Ende des Hubes aus der Sperrstellung gedrücktwird .

Nach Blatt 6 besteht das für die Druck-und Saugventile der Hydropumpe vorgeschlagene Düsen-Kegelventil aus dem Ventilkörper 90 mit der eingesetzten Ventilführung 91 ■> Federhülse 92 , Ventilfeder 93 Όπα. dem Ventilkegel 9^ ·

Der Ventilkegel mit breitem Ventilsitz , kurzem Hub und niedr. Gewicht wird bei dem Ventilschließen durch die Ventilfeder und den Wasserdruck stark beschleunigt · die Schlagwirkung wird gedänipft 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 düsenförmig erweitert , damit die nahe Spaltgeschwindigkeit ohne Druckverluste stark vermindert wird . .Der Ventileintritt ist düsenförmig verengt und hat abgerundete Übergänge , damit die Beschleunigung des Wassers vor dem Ventilspalt beginnt und mit niedrigem Druckverlust verläuft .

Bei der Einströmung des Wassers in die Pumpenzylinder werden Drucks.töße durch die Verdichtung der Luft in den Druckstoßkammern D vermieden .

GOPY

Für die Druckventile 51 un£ äie Säugventile $2 werden Kugelventile mit einer erweiterten Düse hincer dem Ventilsitz vorgeschlagen , ii^ die Druckverluste bei den hohen Xolbengeschwindigkeiten

ς-y nichö zu groß v/erden .

Da-die Spal-cgeschwindigkeiten ohne Druckverluste in der erweiüerten Düse hinter dein Ventilsitz bei Druckanstieg stark vermindere ward , kann das Düsen-Kegelventil für Spaltgeschwindigkeiten von 20 bis 30 m/s ausgeführt werden .

Das bei den kurzen Eubzeiten unvermeidliche verspätete VentilscbJießen ist bei den direkt durch die Freikolben angetriebenen !Pumpenkolben günstiger als bei einer Kolbenpumpe mit Kurbeltrieb weil hier bei Kickströmung von Druckwasser die Freikolben ohne Reibungsverluste angetrieben werden und weil bei Verdrängung des Wassers in die Saugwindkessel auch die Antriebsleistung wie die tatsächliche Fördermenge kleiner ist .

Bei Kolbengeschwindi'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. 0,9o bis 0,94· .

Für ein schnelles Öffnen der Saugventile und für eine starke ■Beschleunigung des in die Pumpenzylinder einströmenden Wassers ist bei Kolbengeschwindigkeiten von 10 bis 15 m/s ein Vordruck von 5 bis 9 bar in der Eücklaufleitung erforderlich . Das verspätete öffnen der Druxskventile 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 in. Ventilsitz gedämpft wird , sind die Düsen-Kegelventile auch in größerer Ausführung für größere Fordermengen bei hohen Förder-, drücken geeignet^

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Nach Blatt 7 hat jede Pufferkammer eine Ladeleitung 52 mit einem Rückschlagventil 53 . Bei Druckanstieg in den Pufferkammern sperren die Rückschlagventile durch Staudruck ab und die heiden OPufferdrücke belasten über die Leitungen 54 den Kolbenschieber 55, L^der durch den größeren Pufferdruck den Ladespalt rr.it dem kleineren ^^uff er druck bis zum Mindestsoalt verkleinert und den anderen cr>Ladespalt vergrößert .

Bei dem Ventilschließen , das bei ©.ruckanstieg in den Puffer-■ kammern erfolgt /-werden die Rückschlagventile 53 , die durch " Federn geöffnet werden , bei kleinen Ventilspalten durch den Staudruck belastet . -

Die beim Ventilschließen verdrängte Rückströmmenge strömt beim Ventilöffnen durch den höheren Druck in dem Ladekanal 56 wieder in die Pufferkammern .

Hierbei wird in der Pufferkammer mit dem höheren Pufferdruck durch den größeren Ladespalt die Ladung größer . Qa der Pufferdruck bei größerer Ladung für die gleiche Pufferarbeit aber fällt , stellt sich in den beiden Pufferkammern immer wieder der gleiche Druck ein und die beiden gegenläufigen" Freikolben 2 haben hierdurch in den Endlagen den gleichen Abstand von den Pufferkolben 5 und bleiben im Gleichgang .

Der Ladedruck der Pufferkammern wird durch ein von dem Förderdruck der Hydropumpe geregeltes Druckminderventil eingestellt , damit für starke Belastungen bei höheren Ladedrücken die Pufferdrücke nicht so hoch v/erden .

Durch die Rückströrnung der Pufferluft in den Ladekanal 56 bei geöffneten Rückschlagventilen hat auch die Verminderung des Fuffer-Lädedruckes bei fallender Belastung einen schnellen Verlauf .

In den wassergekühlten Zylindern ist bei dem günstigen Wärmeübergang zwischen den langen Freikclben , der Pufferluft und der Druckluft in den Koibenverbindungen die bisher vorgeschlagene Kühlung durch Wasser in den Kolbenverbindungen nicht erforderlich. Außerdem ist bei einer höheren Freikolben-Terr.peratur der Wärmeverlust der Pufferluft niedriger , der Wirkungsgrad des Dieselmotors ist hierbei also höher .

Für niedrigere Uärmeverluste und für eine schwächere Kühlung werden außerdem Freikolben mit isolierten Böden vorgeschlagen .

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Eei der Regelung der Einspritzcienge durch den Förderdruck der Hydropumpe läuft der vorgeschl. Motor bei starker Belastung schneller als bei schwacher Belastung .

Da bei steigender Belastung die Drehzahl des Hydromotors fallt , wird die überschüssige Fördermenge der Hydropumpo in die Druckwindkessel verdrängt. Durch den hiermit verbundenen Druckanstieg wird die Einrspritzmenge größer und der Dieselmotor läuft schneller . 3ei weiterem Anstieg des Druckes und der Eins-prit'zmeng.e wird der Hydromotor bei geöffnetem Überdruckventil beschleunigt bis er die gesamte Fördermenge der Hydropunipe verdrängen "kann .

Förderdruck , Sinspritzinenge 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 ölabf luß 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 Verbindungsleirung 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 einer Gegendruck-Freistrahl- ; turbine durch Verstellung der Düsennadeln * Bei geöffneten Düsen hat die Hydropumpe Leerlauf..

Durch Schaltung des Dieselmotors wird mit der Leistung bei dem Hydromotor die Drehzahl und bei der Gegendruck-Freistrahlturbine das Drehmoment geregelt .

Durch Teilbetrieb des Dieselmotors wird außerdem bei schwacher Eelastung Kraftstoff gespart .

copy J

Durch die niedr. Druckverluste in den Düsen-Kegelventilen g der Wirkungsgrad der direkt von Freikolben angetriebenen Hydropumpe "bei einem Förderdruck von 200 bar und Kolbengeschwindigkeiten von 10 bis 15 m/s zwischen 0,97 und 0,94- .

LO Bei den hohen Wirkungsgraden der Hydropumpe und der Gegendruck-

SR Freistrahlturbine und bei den niedr. Wärmeverlusten des Zweitakt-

LD Dieselmotors mit gegenläufigen Freikolben kann mit einem Gesamt-

^ wirkungsgrad des vorgeschl. Antriebes von 0,4· bis 0,45 gerechnet

C*> werden .

Außerdem ist bei der einfachen Bauart., ohne Kurbeltrieb und Zylinder kopf bei der honen Drehzahl einer Gegendruck-Freistrahlturbine das Leistungsgewicht viel niedriger als bei einem Viertakt-Dieselmotor ■ j

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 S'tomerzeuger . |

Claims (4)

1. Patentansprüche

   il.J Zweitakt-Dieselmotor mit gegnläufigen Freikolben nach Patentanmeldung P 33 05 852.0 bei dem die Hubbewegung der Freikolben durch das von einer direkt angetriebenen Hydropumpe geförderte Drucköl oder Druckwasser mit einem Hydromotor bzw. mit einer Gegndruck-Freistrahlturbine in Drehbewegung übertragen wird , dadurch gekennzeichnet , daß die vorgeschlagenen Düsen-Kegelventile (31 u.32) der Hydropumpe geschlossene Ventilführungen (91) haben , damit bei geöffneten Ventilen durch kleinere Belastungen der Ventilkegel die Druckverluste niedriger sind .
2. 2. Zweitakt-Dieselmotor mit gegenläufigen Freikolben nach Patentanmeldung P 33 05 852.0 und nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet , daß die Ventileintritte verengt sind und abgerundete Übergänge haben / damit die Beschleunigung des Wassers schon vor den Ventilspalten beginnt und nur mit niedrigen Druckverlusten verläuft .
3. 3. Zweitakt-Dieselmotoroa mit gegenläufigen Freikolben nach Patentanmeldung P 33 05 852.0 , dadurch gekennzeichnet , daß die beiden Pufferkammern eines Zylinders durch die Ladeluft-Leitungen (52) mit einem Laderegler verbunden sind , der einen durch die beiden Pufferdrücke belasteten Kolbenschieber (55) mit zwei Nuten für die Ladeluft-Kanäle hat , damit bei der umgekehrten Änderung der beiden Ladespalten durch Regelung der Lademengen , der für den Gleichgang der beiden Freikolben erfoderliche gleiche Pufferdruck in den beiden Pufferkammern eingestellt wird .
4. 4. Zweitakt-Dieselrnotor mit gegenläufigen Freikolben nach Patentanmeldung P 33 05 852.0 und nach Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet , daß in den Ladeluft-Leitungen je ein Rückschlagventil (53) angeordnet ist , das einen kleinen Ventilspalt hat , durch

   ■-. eine Feder geöffnet ist und bei schwachem Druckanstieg in der Pufferkammer durch den Staudruck im Ventil geschlossen wird , damit bei höheren Pufferdrücken die Ladeleitung abgesperrt ist und bei geöffnetem Ventil die Ladung bzw. Rückströmung erfolgt

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