DE958068C - Brennkraft-Luftverdichter mit achsparallelen Zylindergruppen und wechselweise wirkenden Rueckfuehreinrichtungen - Google Patents

Brennkraft-Luftverdichter mit achsparallelen Zylindergruppen und wechselweise wirkenden Rueckfuehreinrichtungen

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DE958068C
DE958068C DEP13700A DEP0013700A DE958068C DE 958068 C DE958068 C DE 958068C DE P13700 A DEP13700 A DE P13700A DE P0013700 A DEP0013700 A DE P0013700A DE 958068 C DE958068 C DE 958068C
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Dipl-Ing Hans Petersen
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Freiflug Kompressorenbau G M B
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Freiflug Kompressorenbau G M B
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft
    • F02B71/04Adaptations of such engines for special use; Combinations of such engines with apparatus driven thereby
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B71/00Free-piston engines; Engines without rotary main shaft

Description

Die Erfindung betrifft die Weiterentwicklung eines Brennkraft-Luftverdichters mit achsparallelen Zylindergruppen und frei fliegenden gegenläufigen Kolben gemäß Patent 943 386, wovon die eine Zylindergruppe als kraftabgebender Maschinenteil, bestehend aus einer Brennkraftmaschine mit beiderseitig symmetrisch angeordneten Kolbenspülpumpen, und die andere Zylindergruppe als kraftaufnehmender Maschinenteil, bestehend aus den ebenfalls beiderseitig symmetrisch angeordneten Verdichterstufen und zusätzlichen Rückführeinrichtungen, ausgebildet ist. Es sind bereits Brennkraft-Luftrerdichter bekannt, die besondere Rückführeinrichtungen besitzen, um die Flugkolben aus der äußeren Totpunktlage in die innere zu bewegen. So z. B. ist es bekannt, die Rückführeinrichtungen in Form von zusätzlichen, an den Außenflächen der Flugkolben angeordneten Hubräumen vorzusehen, die als pneumatische Luftpolster oder auch als Rückführbrennräume ausgebildet sind.
Die pneumatischen Luftpolster haben grundsätzlich den Nachteil, daß, infolge des veränderlichen Kolbenhubes, die Rücklaufenergien sich mit der Belastung der Maschine stark verändern und damit auch das Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder. Dieses führt, je nach der Auslegung der
Maschine, bei bestimmten Belastungen zu schlechten thermischen Wirkungsgraden, d. h. dann, wenn ein Abfall des Verdichtungsverhältnisses im Brennkraftzylinder zwangläufig auftritt. Andererseits besteht bei der Ausbildung der zusätzlich an den Außenflächen der Flugkolben vor-. gesehenen Hubräume als Rückführb rennräume wiederum der Nachteil, daß die Belastung der Maschine nicht hubabhängig geregelt werden kann, ίο da für einen einwandfreien Verbrennungsablauf in den Rückführbrennräumen ein bestimmtes Verdichtungsverhältnis erforderlich ist und somit die Maschine mit annähernd konstantem Kolbenhub betrieben werden muß. Ein weiterer Nachteil b steht darin, daß die Rückführbrennräume mit einer bei Zweitaktmotoren üblichen Umkehrspülung oder mit zusätzlichen, mechanisch gesteuerten Ventilen versehen sein müssen. Die Umkehrspülung ist bekanntlich der bei gegenläufigen Kolben angezo wandten Gleichstromspülung unterlegen, und letztere ist daher zu bevorzugen.
Bei Brennkraft-Luftverdichtern mit achsparallelen Zylindergruppen und frei fliegenden gegenläufigen Kolben, wovon jede der beiden Zylindergruppen je einen Brennkraft- und je einen Verdientermaschinenteil enthält, ist auch schon vorgeschlagen worden, die eine Zylindergruppe durch Abschaltung der betreffenden Kraftstoffpumpe außer Betrieb zu setzen, wobei der Brennkraftzylinder der abgeschalteten Zylindergruppe als pneumatisches Luftpolster wirken und die Maschine mit Halblast weiterbetrieben werden soll.
Im Hauptpatent 943 386 wurde bereits, ausgeführt, daß bei Abschaltung einer Zylindergruppe ein weiterer Betrieb des Brennkraft-Luftverdichters nur möglich erscheint, wenn gleichzeitig die Verdichterstufen der abgeschalteten Zylindergruppe außer Betrieb gesetzt würden. Dieses könnte beispielsweise dadurch geschehen, daß eine gleichzeitige Regelung der Kraftstoffpumpen beider Zylindergruppen vorgenommen wird, und zwar derart, daß eine Regelung der Kraftstoffpumpe der nicht abzuschaltenden Zylindergruppe auf Leerlaufeinspritzung und eine Regelung der Kraftstoffpumpe der abzuschaltenden Zylindergruppe auf Stoppstellung erfolgt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Weiterentwicklung dieses Gedankens.
Das Besondere der Anordnung und Ausbildung des Brennkraft-Luftverdichters gemäß der Erfindung besteht darin, daß zwecks Aufbringung der Rücklaufarbeiten, d. h. der Ansaugarbeiten der Verdichterzylinder im kraftaufnehmenden Maschinenteil und der Verdichtungsarbeiten des Brennkraftzylinders bzw. der Verdichtungs- und Ausschubarbeitetn der. Spülpumpenzylirider im kraftabgebenden Maschinenteil sowie der Reibungsarbeiten für den Rücklauf der Flugkolben, der durch die gegenläufigen Stufenkolben gebildete innere Hubraum des kraftaufnehmenden Maschinenteiles wechselweise als energieabgebender Rückführbrennraum oder als wie ein Luftpolster wirkender Rückführhubraum ausgebildet ist. Gleichzeitig wirken die durch die genannten Stufenkolben des genannten Maschinenteiles gebildeten äußeren Ringräume wechselweise als luftfördernde Verdichtungshubräume oder als wie ein Luftpolster arbeitende Rückführhubräume. Die abwechselnde Wirkungsweise der genannten Hubräume wird dadurch erzielt, daß die Regelstange· der Kraftstoffpumpe des kraftabgebenden Maschinenteiles durch einen vom Windkesseldruck gesteuerten Impulsgeber jeweils auf Vollast- oder Leerlaufeinspritzmenge eingestellt wird.
Bei VollastleLstung sind die Kraftstoffpumpe und Düse des Rückführbrennkraftzylinders des kraftaufnehmenden Maschinenteiles auf eine konstante, den Rücklaufarbeiten entsprechende Kraftstoffmenge eingestellt, d. h., die Rückführeinrichtung arbeitet als energieabgebender Rückführbrennkraftzylinder, während die Kraftstoffpumpe und Düse des kraftabgebenden Maschinenteiles auf eine der maximalen Förderleistung der Verdichterzylinder des kraftaufnehmenden Maschinenteiles entsprechende Kraftstoffmenge einreguliert sind. Bei Leerlaufleistung sind dagegen die Kraftstoffpumpe und Düse des Rückführbrennkraftzylinders des kraftaufnehmenden Maschinenteiles außer Betrieb gesetzt, d. h., die Rückführeinrichtung arbeitet als wie ein Luftpolster wirkender Rückführzylinder, während die Kraftstoffpumpe und Düse des Brennkraftzylinders des kraftabgebenden . Maschinenteiles auf eine der Nullförderung der Verdichterzylinder des kraftaufnehmenden Maschinenteiles entsprechende Kraftstoffmenge einreguliert sind.
Dia In- und Außerbetriebsetzung der Kraftstoffpumpe und Düse des Rückführbrennkraftzylinders des kraftaufnehmenden Maschinenteiles, d. h. die Umschaltung der Rückführeinrichtung ioo auf Brennkraft- oder Luftpolsterwirkung, erfolgt selbsttätig und vollautomatisch, indem bei Volllasteinspritzung im Brennkraftzylinder des kraftabgebenden Maschinenteiles die Flugkolben ihren maximalen Kolbenhub ausführen, wobei der Pumpenstempel der Kraftstoffpumpe des Rückführbrennkraftzylinders im kraftaufnehmenden Maschinenteil durch den Antriebsnocken betätigt wird und damit die Kraftstoffeinspritzung in den Rückführbrennraum erfolgt, während bei Leer- "° laufeinspritzung im Brennkraftzylinder des kraftabgebenden Maschinenteiles die Flugkolben ihren minimalen Kolbenhub ausführen, wobei der Pumpenstempel der Kraftstoffpumpe des Rückführbrennkraftzylinders im kraftaufnehmenden Maschinenteil durch den Antriebsnocken, nicht betätigt wird und damit keine Kraftstoffeinspritzung in den Rückführbrennraum erfolgt.
Die Leistungsregelung des Brennkraft-Luftverdichters erfolgt somit hubabhängig bei wechsel- *ao weise wirkenden Rückführeinrichtungen. Um das Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder des kraftabgebenden Maschinenteiles auch bei Luftpolsterwirkung der Hubräume im kraftaufnehmenden Maschinenteil auf einen gewünschten iaj Wert einstellen zu können, werden bei Leerlauf-
leistung gleichzeitig die Druckluftaustrittsventile der Verdichterzylinder des kraftaufnehmenden Maschinenteiles durch an sich bekannte, von einem Impulsgeber betätigte Greifer außer Betrieb gesetzt, wodurch in den als Rückführhubräumen arbeitenden Verdichterzylindern eine beliebige Energiespeicherung mit über dem Betriebsdruck liegenden Verdichtungsenddrücken möglich ist. Die Einstellung des Verdichtungsverhältnisses ίο im Brennkraftzylinder des kraftabgebenden Maschinenteiles erfolgt bei Vollastleistung durch entsprechende Bemessung der in den Rückführbrennraum des kraftaufnehmenden Maschinenteiles eingespritzten Kraftstoffmenge und bei Leerlaufleistung durch entsprechende Bemessung der in den Brennkraftzylinder des kraftabgebenden Maschinenteiles eingespritzten Kraftstoffmenge, wobei die Verdichtungsverhältnisse bei den genannten Befriebszuständen ■ auf einen gleichen, ao thermodynamisch günstigen Wert eingestellt werden.können.
In Fig. ι und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Fig. ι zeigt den Längsschnitt eines Brennkraft-■25 Luftverdichters mit den entsprechenden. Förderund Rückfübreinrichtungen;
Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Längsschnitt des gleichen Brennkraft-Luftverdichters, lediglich mit zum Teil anders ausgebildeten Teilen der genannten Einrichtungen.
In der Fig. 1 stellen die gegenläufigen Kolben 1 und 2 mit dem Brennkraftzylinder 3 und die Kolben 4 und 5 mit den Spülpumpenzylindern 6 und 7 der einen Zylindergruppe den kraftabgebenden Maschinenteil dar. Der durch die gegenläufigen Stufenkolben 1, 4 und 2, 5 gebildete gemeinsame Hubraum 8 des Brennkraftzylinders 3 ist mit der Einspritzdüse 9, den Spülschlitzen 10 und den Auslaßschlitzen 11 versehen, wovon der Kolben 1 die Auslaß schlitze 11 und der Kolben 2 die Spülschlitze 10 steuert. Die gebildeten ringförmigen Hubräume 12 und 13 der Spülpumpenzylinder 6 und 7 sind mit Saugventilen 14 bzw. 15 und Druckventilen 16 bzw. 17 in bekannter Weise ausgerüstet.
Andererseits steilen die gegenläufigen Kolben 18 und 19 mit dem Rückführbrennkraftzylinder 20 und die Kolben 21 und 22 mit den Verdichterzylindern 23 und 24 der anderen Zylindergruppe den kraftaufnehmenden Maschinenteil dar. Der durch die gegenläufigen Stufenkolben 18, 21 und 19, 22 gebildete gemeinsame Hubraum 25 des Rückführbrennkraftzylinders 20 ist mit der Einspritzdüse 26, den Spülschlitzen 27 und den Auslaßschlitzen 28 versehen, wovon der Kolben 18 die Auslaß schlitze 28 und der Kolben 19 die Spülschlitze 27 steuert. Die gebildeten ringförmigen Hubräume 29 und 30 sind mit Saugventilen 31 bzw. 32, Druckventilen 33 bzw. 34 und Nachladeschlitzen 35 bzw. 36 ausgerüstet.
Der zwischen den beiden Zylindergruppen gelegene innere Raum 37 bildet mit den Gehäusedeckeln 38 und 39 den Spülluftaufnehmer, der mit den Spülschlitzen 10 des Brennkraftzylinders 3 und den Spülschlitzen 27 des Rückführbrennkraft-Zylinders 20 in offener Verbindung steht und aus welchem die Hubräume 8 bzw. 25, bei Freilegen der Spülschlitze 10 durch den Kolben 2 bzw. der Spülschlitze 27 durch den Kolben 19, die Spül- und Ladeluft erhalten.
Die Stufenkolben 1, 4 und 18, 21 bzw. 2, 5 und 19, 22 sind durch gleich ausgebildete Pleuelstangen 40 und Schwinghebel 41, die mittels Achsen 42 im Maschinengehäuse 43 schwingbar gelagert sind, in bekannter Weise miteinander verbunden. Die Kraftstoffpumpe 44 dient für die Kraftstoffeinspritzung in den Hubraum 8 des Brennkraftzylinders 3 und die Kraftstoffpumpe 45 für die Kraftstoffeinspritzung in den Hubraum 25 des Rückführbrennkraftzylinders 20. Die Regelstange 46 der Kraftstoffpumpe 44 wird durch einen vom Luftdruck im Windkessel 58 gesteuerten Impulsgeber 48 jeweils auf Vollast- oder Leerlaufeinspritzmenge eingestellt.
Der Antrieb der Kraftstoffpumpen 44 bzw. 45 erfolgt durch die Nocken, 49 bzw. 50,, die von den Schwinghebeln 41 über mit diesen verbundene Hilfspleuel 51 bzw. 52 bewegt werden.
Der für die Aufnahme der Druckluft vorgesehene Windkessel 58 ist über die Leitungen 53, 54 mit den Druickluftau'strittsstutzen 55, 56 der Verdichterzylinder 23, 24 verbunden. In der "Leitung 53, 54, zwischen den genannten Verdichterzylindern 23, 24 und dem Windkessel 58, sind der Ipulsgeber 48 und ein Absperrventil 57 zwischengeschaltet.
Die Arbeitsweise des Brennkraft-Luftverdichters ist nun folgende: Vor Inbetriebsetzung des Bremikraft-Luftverdichters werden die Stufenkolben 1, 4 und 2, 5 auseinander- und die Stufenkolben 18, 21 und 19, 22 zusammengefahren, und zwar so weit, ioo bis die Kolbenboden der Kolben 18, 19 im Rückführbrennkraftzylinder 20 aufeinanderstoßen.
Die Hubräume 29 und 30 der Verdichterzylinder
23 und 24 dienen gleichzeitig als Anlaßhubräume. Um ein Abströmen der Anlaß luft in den Windkessel 58 zu verhindern, wird das Absperrventil 57 vor dem Anlassen, der Maschine zunächst geschlossen. Die Hubräume 29 und 30 sind dadurch gleichzeitig auf Pufferwirkung geschaltet.
Nunmehr erfolgt die Inbetriebsetzung der Maschine, indem aus einem nicht dargestellten, nach Druck und Menge vordosierten Anlaßbehälter die Kolben 21 und 22 der Verdichterzylinder 23 und
24 mit Druckluft beaufschlagt werden, wodurch die Flugkolben 18, 21 und 19, 22 auseinander- und die Flugkolben 1, 4 und 2, 5 zusammengeschleudert werden. Bei Erreichung "der inneren Totpunktlage der Kolben 1 und 2 wird mittels der Kraftstoffpumpe 44 und Düse 9 Kraftstoff in den Hubraum 8 des Brennkraftzylinders 3 eingespritzt. Durch die darauf einsetzende Verbrennung in dem genannten Hubraum werden die Flugkolben 1, 4 und 2, 5 wieder auseinander- und die Flugkolben 18, 21 und 19,. 22 wieder zusammengetrieben. Beim Einwärtsgang .der Flugkolben 18, 21 und 19, 22 wird im Hubraum 25 des Rückführbrennkraftzylinders 20
und in den Hubräumen 29 und 30 der Verdichterzylinder 23 und 24 die Luft lediglich komprimiert, wobei aus den letztgenannten Hubräumen ein Teil der Luft über die Druckventile 33 und 34 in'die Druckleitungen 53 und 54 ausgeschoben wird. Bei Überschreitung des Betriebsdruckes in den genannten Druckleitungen wird der in der Druckleitung 53 angeordnete Impulsgeber 48 betätigt und durch diesen die Regelstange 46 dier Kraftstoffpumpe 44 auf Leerlaufeinspritzmenge eingestellt. Die Flugkolben 1, 4 und 2, 5 bzw. 18, 21 und 19, 22 führen nunmehr ihren minimalen Kolbenhub aus, wobei der Auswärtsgang der Flugkolben 1, 4 und 2, 5 bzw. der Einwärtsgang der Flugkolben 18, 21 und 19, 22 durch die Kraftstoffverbrennung im Hubraum 8 des Brennkraftzylinders 3 erfolgt, während der Rückhub, d. h. der Auswärtsgang der Flugkolben 18, 21 und 19, 22 bzw. der Einwärtsgang der Flugkolben 1, 4 und 2, 5, durch den auf Luftpolsterwirkung geschalteten Hubraum 25 des Rückführbrennkraftzylinders 20 und die auf die gleiche Wirkung geschalteten Hubräume 29 und 30 der Verdichterzylinder 23 und 24 bewirkt wird. Die Kraftstoffpumpe 45 und Düse 26 für die Kraft-Stoffeinspritzung in den Hubraum 25 des Brennkraftzylinders 20 sind hierbei außer Betrieb ge^ setzt, da bei Leerlaufleistung infolge des geringen Kolbenhubes die Flugkolben 18, 21 und 19, 22 die normale innere Totpunktlage nicht erreichen und es somit zu einer Betätigung der Kraftstoffpumpe 45 durch den Nocken 50 nicht kommt.
Bei der zunächst eingestellten Leerlaufleistung •ist somit nur der Brennkraftzylinder 3 des kraftabgebenden Maschinenteiles auf Betrieb geschaltet. Die Einschaltung des Rückführbrennkraftzylinders 20 des kraftaufnehmenden Maschinenteiles erfolgt dadurch, daß das Absperrventil 57 geöffnet und damit das Abströmen der Druckluft aus den Leitungen S3, 54 in den Windkessel 58 erfolgt und durch den eintretenden Druckabfall in den Leitungen 53, 54 der Impulsgeber 48 betätigt und durch diesen die Regelstange 46 der Kraftstoffpumpe 44 auf Vollasteinspritzmenge eingestellt wird. Nunmehr führen die Flugkolben 1, 4 und 2, 5 bzw. 18, 21 und 19, 22 ihren maximalen Hub aus, wobei die Kraftstoffpumpe 45 durch den Nocken 50 betätigt wird und somit über die Düse 26 die Kraftstoffeinspritzung in den Hubraum 25 des Brennkraftzylinders 20 erfolgt.
Die Hubräume 29 und 30 der Verdichterzylinder 23 und 24 des kraftaufnehmenden Maschinenteiles sind hierbei auf Luftförderung geschaltet, wobei die Luft beim Auswärtsgang der Flugkolben 18, 21 und 19, 22 über die Saugventile 31 und 32 in die genannten Hubräume aus der Atmosphäre angesaugt wird und in den äußeren Endlagen der genannten Flugkolben weiterhin über die in den Verdichterzylindern 23 und 24 angeordneten Nachladeschlitze 35 und 36 die genannten Hubräume aus dem Spülluftbehälter 37 auf Spülluftdruck nachgeladen werden. Beim Einwärtsgang der Flugkolben 18, 21 und 19, 22 wird sodann nach Überfahren der Nach- ' Iadeschlitze35 und 36 durch die Verdichterkolben 21 und 22 die Luft in den Hubräumen 29 und 30 verdichtet und über die Druckventile 33 und 34 in die Druckleitungen 53 und 54 ausgeschoben, und diese gelangt damit in den Windkessel 58.
In die Hubräume 12 und 13 der Spülpumpenzylinder 6 und 7 des kraftabgebenden Maschinenteiles wird beim Auswärtsgang der Flugkolben 1,4 und 2, 5 die Luft über die Saugventile 14 und 15 aus der Atmosphäre angesaugt, und beim Einwärtsgang der genannten Flugkolben wird diese durch die Spülpumpenkolben 4 und 5 verdichtet und über die Druckventile 16 und 17 in den Spülluftaufnehmer 37 ausgeschoben.
In den äußeren Totpunktlagen der Flugkolben i, 4 und 2, S sind die Auslaßschlitze 11 durch den Brennkraftkolben 1 und die Spülschlitze 10 durch den Brennkraftkolben 2 freigelegt, und es vollzieht sich der Spülvorgang, indem die Spülluft aus dem Spülluftbehälter 37 über die Spülschlitze 10 in den Hubraum 8 des Brennkraftzylinders 3 eintritt und diesen von Abgasen; reinigt bzw. mit Frischluft auffüllt.
In der gleichen Weise vollzieht sich der Spülvorgang im Hubraum 25 des Rückführbrennkraftzylinders 20, wenn die Flugkolben 18, 21 und 19, 22 sich in ihren äußeren Totpunktlagen befinden.
Wenn der Windkessel 58 auf Betriebsdruck aufgeladen ist und der Druck in diesem überschritten wird, tritt der Impulsgeber 48 in der Druckleitung S3 in Tätigkeit und stellt die Regelstange 46 der Kraftstoffpumpe 44 wieder auf Leerlauf einspritzmenge, wodurch selbsttätig der Hub der Flugkolben 1, 4 und 2, 5 bzw. 18, 21 und 19, 22 verringert und damit die Kraftstoffpumpe 45 ,und Düse 26 automatisch außer Betreib gesetzt werden. Der Hubraum 25 des Rückführbrennkraftzylinders 20 wirkt nunmehr als Luftpolster, und in den Hubräumen 29 und 30 der Verdichterzylinder 23 und 24 wird ebenfalls die Luft nur bis auf Betriebsdruck verdichtet, d. h., ohne daß diese über die Druckventile 33 und 34 in die Druckleitung 53 und 54 ausgeschoben wird, so daß die verdichtete Luft in den genannten Hubräumen bei ihrer Expansion ihre Kraft wieder an die Verdichterkolben 21 und 22 bzw. an die Brennkraftkolben 18 und 19 abgibt und dadurch der Rücklauf der Flugkolben 1, 4 und 2, 5 bzw. 18, 21 und 19, 22 bewirkt wird.
Andererseits wird bei Druckluftentnahme aus dem Windkessel 58, d. h. bei eintretendem Druckabfall in demselben, durch den Impulsgeber 48 in der Druckluftleitung S3 die Regelstange 46 der Kraftstoffpumpe 44 auf ·Vollastmenge gestellt und damit der Brennkraft-Luftverdichter in der schon beschriebenen Weise wieder auf Luftförderung umgeschaltet, wobei der Rückführbrennkraftzylinder 20 sodann wieder in Betrieb gesetzt ist.
In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Brennkraft-Luftverdichters dargestellt. Um bei Leerlaufleistung der Maschine in den Hubräumen 29a und 30a der Verdichterzylinder 23a und 24ß des kraftaufnehmenden Maschinenteiles eine beliebige Energiespeicherung mit über dem Betriebsdruck liegenden Verdichtungsdrücken zu er-
möglichen, werden die Druckluftaustrittsventile 33a und 34O durch an sich bekannte Greifer 68, 69 außer Betrieb gesetzt. Durch entsprechende Bemessung der in den Brennkraftzylinder 3a des kraftabgebenden Maschinenteiles eingespritzten Kraftstoffmenge kann nunmehr die Verdichtung der Luft und damit die Speicherung der Rücklaufenergien in den als Luftpolster wirkenden Hubräumen 2αα und 3oa der Verdichterzylinder 23a und 24,, des kraftaufnehmenden Maschinenteiles beliebig hoch gewählt und damit das Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder 3a auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.
Andererseits kann auch bei Vollastleistung der Maschine das Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder 3a des kraftabgebenden Maschinenteiles durch entsprechende Bemessung der in den Rückführbrennkraftzylinder 2O0 des kraftaufnehmenden Maschinenteiles eingespritzten Kraftstoffmenge beliebig eingestellt werden, so daß der Brennkraft-Luftverdichter bei Leerlauf- und VoIllastleistung, trotz der bei Freiflugmaschinen üblichen und auch hier angewandten Leistungsregelung durch Veränderung des Kolbenhubes, mit einem gleichen und während des Betriebes beliebig einregulierbairen Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder 3 betrieben werden kann, was bei den bisher bekannten Freiflugkolbenkompressoren nicht möglicL, ist und diesen gegenüber einen bedeutenden Vorteil darstellt.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE:
    i. Brennkraft-Luftverdichter mit zwei achsr parallelen Zylindergruppen und frei fliegenden gegenläufigen Kolben gemäß Patent 943 386, wovon die eine Zylindergruppe als kraftabgebender Maschinenteil, bestehend aus einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit beiderseitig symmetrisch angeordneten Kolbenspülpumpen, und die andere Zylindergruppe als kraftaufnehmender Maschinenteil, bestehend aus den beiderseitig symmetrisch angeordneten Verdichterstufen und zusätzlichen Rückführeinrichtungen, ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ■— zwecks Aufbringung der Rücklaufarbeiten, d. h. der Ansaugarbeiten der Verdichterzylinder (23, 24) im kraftaufnehmenden Maschinenteil und der Verdichtungsarbeiten des Brennkraftzylinders (3) bzw. der Verdichtungs- und Ausschubarbeiten der Spülpumpenzylinder (6, 7) im kraftabgebenden. Maschinenteil sowie der Reibungsarbeiten für den Rücklauf der Flugkolben, (1, 4 und 2, 5 bzw. 18, 21 und 19, 22) — der durch die gegenläufigen Stufenkolben (18, 21 und 19, 22) gebildete gemeinsame innere Hubraum (25) des kraftaufnehmenden Maschinenteiles wechselweise als energieabgebender Rückführbrennraum oder als wie ein Luftpolster wirkender Rückführhubraum und die durch die genannten Stufenkolben (i8, 21 und 19, 22) des genannten Maschinenteiles gebildeten äußeren Ringräume (29, 30) wechselweise als luftfördernde Verdichtungshubräume oder als wie ein Luftpolster wirkende Rückführhubräume arbeiten, wobei die abwechselnde Wirkungsweise der genannten Hubräume (29, 25, 30) dadurch erzielt wird, daß die Regelstange (46) der Kraftstoffpumpe (44) des kraftabgebenden Maschinenteiles durch einen vom Windkesseldruck gesteuerten Impulsgeber (48) jeweils auf Vollast- oder Leerlaufeinspritzmenge eingestellt wird.
  2. 2. Brennkraft-Luftverdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vollastleistung die Kraftstoffpumpe (45) und Düse (26) des Rückführbrennkraftzylinders (20) des kraftaufnehmenden Maschinenteiles auf eine konstante, den Rücklaufarbeiten entsprechende Kraftstoffmenge eingestellt sind, d. h. die Rückführeinrichtung als energieabgebender Rückführbrennraum (25) arbeitet, während die Kraftstoffpumpe (44) und Düse (9) des Brennkraftzylinders (3) des kraftabgebenden Maschinenteiles auf eine der maximalen Förderleistung der Verdichterzylinder (23,24) des kraftaufnehmenden Maschinenteiles entsprechende Kraftstoffmenge einreguliert sind.
  3. 3. Brennkraft-Luftverdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leerlaufeinstellung die Kraftstoffpumpe (45) und Düse (26) des Rückführbrennkraftzylinders (20) des kraftaufnehmenden Maschinenteiles außer Be^ trieb gesetzt sind, d. h. die Rückführeinrichtung als wie ein Luftpolster wirkender Rückführhubraum (25) arbeitet, während die Kraftstoffpumpe (44) und Düse (9) des Brennkraftzylinders (3) des kraftabgebenden Maschinenteiles auf eine der Nullförderung dar Verdichterzylinder (23, 24) des kraftaufnehmenden Maschinenteils entsprechende Kraftstoffmenge einreguliert sind.
  4. 4. Brennkraft-Luftverdichter nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die In- und Außerbetriebsetzung der Kraftstoffpumpe (45) und Düse (26) des Rückführbrennkraftzylinders (20) des kraftaufnehmenden Maschinenteiles, d. h. die Umschaltung der Rückführeinrichtung auf Brennkraft- oder Luftpolsterwirkung, selbsttätig und vollautomatisch erfolgt, indem bei Vollasteinspritzung im Brennkraftzylinder (3) des kraftabgebenden Maschinenteiles die Flugkolben (1,4 und 2, 5 bzw. 18, 21 und 19, 22) ihren maximalen Kolbenhub ausführen, wobei der Pumpenstempel der Kraftstoffpumpe (45) des Rückführbrennkraftzylinders (20) im kraftaufnehmenden Maschinenteil durch den Antriebsnocken (50) betätigt wird und damit die Kraftstoffeinspritzung in den Rückführbrennraum (25) erfolgt, während bei Leerlaufeinspritzung im Brennkraftzylinder (3) des kraftabgebenden Maschinenteiles die Flugkolben (1, 4, 2, 5 bzw. 18, 21, 19, 22) ihren minimalen Kolbenhub ausführen, wobei der Pumpenstempel der Kraftstoffpumpe (45) durch den Antriebsnocken (50) nicht betätigt wird und damit keine Kraftstoffeinspritzung in den Rückführbrennraum (25) erfolgt.
  5. 5· Brennkraft-Luftverdichter nach Anspruch ι, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daiß bei Leerlaufleistung gleichzeitig die Druckluftaustrittsventile (33a, 34a) der Verdichterzylinder (23OJ 24a) des kraftaufnehmenden' Maschinenteiles durch an sich bekannte, von einem Impulsgeber .(Soa) betätigte Greifer (68, 69) außer Betrieb gesetzt werden, wodurch in den als Rückführhubräumen (2o.e, 30J arbeitenden Verdichterzylinder (23a, 2Aa) eine beliebige Energiespeicherung mit über dem Betriebsdruck liegenden Verdichtungsenddrücken möglich ist.
  6. 6. Brennkraft-Luftverdichter nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Verdichtungsverhältnisses im Bnennkraftzylinder (3, 30) des kraftabgebenden Maschinenteiles bei Vollästleistung durch entsprechende Bemessung der in den Rückführbrennkraftzylinder (20, 2O0) des kraftaufnehmenden Maschinenteiles eingespritzten Kraft- ao stoffmenge und bei Leerlaufleistung durch entsprechende Bemessung der in den Brennkraftzylinder (3, 3a) des kraftabgebenden Maschinenteiles eingespritzten Kraftstoffmenge erfolgt, wobei die Verdichtungsverhältnisse bei den genannten Betriebszuständen auf einen gleichen, thermodynamisch günstigen Wert eingestellt werden können.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    © ffl» 579/253 8.5fi (609 797 2. 57)
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