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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 4. März 1955 Bekanntgemacht am 16. August 1956Registration date: March 4, 1955. Advertised on August 16, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

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-Luftverdichter 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.The invention relates to the further development of an internal combustion air compressor with axially parallel axes Cylinder groups and free-flying counter-rotating pistons according to patent 943 386, one of which Cylinder group as a power-emitting machine part, consisting of an internal combustion engine with both sides symmetrically arranged piston wash pumps, and the other cylinder group as a force-absorbing Machine part, consisting of the compressor stages, which are also symmetrically arranged on both sides and additional return devices. There are already internal combustion air compressors known to have special return devices to remove the 'flying pistons from the move outer dead center to the inner. So z. B. it is known, the return devices to be provided in the form of additional displacements arranged on the outer surfaces of the flying pistons, which are designed as pneumatic air cushions or as return combustion chambers.

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 derThe pneumatic air cushions basically have the disadvantage that, as a result of the variable Piston stroke, the return energies change greatly with the load on the machine and thus also the compression ratio in the internal combustion cylinder. This leads, depending on the interpretation of the

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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 vorgesehenen Hubräume als Rückführbrennräume wiederum der Nachteil, daß die Belastung der Maschine nicht hubabhängig geregelt werden kann,Machine; at certain loads to poor thermal efficiencies, that is, when a drop in the compression ratio in the internal combustion cylinder inevitably occurs.
On the other hand, there is the disadvantage that the engine load cannot be regulated as a function of the stroke when the additional displacements provided on the outer surfaces of the flying pistons are designed as return combustion chambers.

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 besteht 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 ange-ίο because for a perfect combustion process in the return combustion chambers a certain compression ratio is required and thus the machine must be operated with an approximately constant piston stroke. There is another disadvantage in that the recirculation combustion chambers with a reverse scavenging, which is common in two-stroke engines or have to be provided with additional / mechanically controlled valves. The reverse flush is is known to occur with opposing pistons

■20 wandten Gleichstromspülung unterlegen, und letztere ist daher zu bevorzugen.■ 20 turned direct current purging inferior, and the latter is therefore to be preferred.

BeiBrennkraft-Luftverdichternniitachsparallekn Zylindergruppen und frei fliegenden gegenläufigen Kolben, wovon jede der beiden Zylindergruppeni je einen Brennkraft- und je. einen Verdichteirmaschinentail 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.In the case of combustion air compressors, there are no parallel knobs Cylinder groups and free-flying counter-rotating pistons, each of the two cylinder groups an internal combustion and each. contains a compressor machine tail is also already proposed which put a cylinder group out of operation by switching off the relevant fuel pump set, the internal combustion cylinder of the deactivated cylinder group as a pneumatic air cushion take effect and the machine should continue to operate at half load.

Im Hauptpatent 943 386 wurde bereits ausger führt, daß bei Abschaltung einer. Zylindiergruppe ein weiterer Betrieb des Brennkraft-Luftverdichters nur möglich erscheint, wenn gleichzeitig die Verdichiterstufen der abgeschalteten Zylindergruppe außer Betrieb gesetzt würden. Dieses könnte beispielsweise dadurch geschehen, daß eine gleicbzeitige 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.In the main patent 943 386 it has already been carried out that when one is switched off. Cylinder group further operation of the internal combustion air compressor only appears to be possible if the compressor stages are at the same time the deactivated cylinder group would be put out of operation. This could for example happen because a simultaneous Control of the fuel pumps of both cylinder groups is made, in such a way that a control of the fuel pump of the cylinder group not to be switched off on idle injection and a regulation of the fuel pump the cylinder group to be switched off is in the stop position.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Weiterentwicklung dieses Gedankens.The present invention relates to a further development of this idea.

Das Besondere der Anordnung und Ausbildung des Brennkraft-Luftverdicbters gemäß der Erfindung besteht darin, daß zwecks Aufbringung der Rücklaufarbeiten, d. h. der Ansaugarbeiten der Verdichterzylinder im kraftaufnehmendeni Maschinenteil und der Verdichtungsarbeiten des Brenn.-kraftzylinders bzw. der Vardichtungs- und Ausschub arbeiten der Spülpumpenzylinder im kraftabgebeinden Maschinenteil sowie der Reibungsarbeiten für den Rücklauf der Flugkolben, der durch die gegenläufigen Stufenkolben gebildete innere Hubräum: 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.The special feature of the arrangement and design of the internal combustion air compressor according to the invention is that for the purpose of applying the return work, i. H. the suction work of the Compressor cylinder in the force-absorbing machine part and the compression work of the combustion power cylinder or the Vardichtungs- and extension work the flushing pump cylinder in power delivery Machine part as well as the friction work for the return of the flying pistons, which is formed by the counter-rotating stepped pistons Inner stroke space: the force-absorbing machine part alternately as an energy-emitting return combustion chamber or is designed as a return displacement acting like an air cushion. Simultaneously the outer ones formed by the named stepped pistons of the named machine part act Annular spaces alternately as air-conveying compression displacement spaces or as working like an air cushion Return displacements. The alternating mode of action of the mentioned displacements is thereby achieved that the control rod of the fuel pump of the power-delivering machine part by a Pulse generator controlled by the air chamber pressure is set to full-load or no-load injection quantity will.

Bei Vollastleiistung sind die Kraftstoffpumpe und Düse des Rückführbrennkraftzylinders des kraftaufnehmenden Maschinenteiles auf eine konstante, den Rücklaufarbeiten entsprechende Kraftstoffmengeeingestellt, d. h., die Rückführeinrichtung arbeitet als energieabgebender Rückführbrennkraftzylinder, während die Kraftstoffpumpe und¹ Düse des kraftabgebenden Maschinenteiles auf eine der maximalen Fö-rderleistung 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 Rückführzylindeir, während die Kraftstoffpumpe und Düse des Brennkraftzylinders des kraftabgebenden Maschinenteiles auf eine der Nullforderung' der Verdichterzylinder des kraftaufneihmenden Maschinenteiles entsprechende Kraftstoffmenge einreguliert sind.At full load, the fuel pump and the nozzle of the return internal combustion cylinder of the force-absorbing machine part are set to a constant amount of fuel corresponding to the return work, ie the return device works as an energy ^{-releasing return-engine, while the fuel pump and 1} nozzle of the force-releasing machine part are set to one of the maximum output of the compressor Machine part are adjusted to the appropriate amount of fuel. When idling, on the other hand, the fuel pump and nozzle of the return internal combustion power cylinder of the power-absorbing machine part are put out of operation, that is, the return device works as a return cylinder acting like an air cushion, while the fuel pump and nozzle of the internal combustion power cylinder of the power-outputting machine part respond to a zero requirement of the compressor cylinder of the power-consuming part Fuel quantity are regulated.

Die In- und Außerbetriebsetzung der Kraftstoffpumpe und Düse des Rückführbrennkraftzylinders des kraftaufnehmenden Maschinenteiles, d. h. die Umschaltung¹ der Rückführeinrichtung 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 dar Kraftstoffpumpe des Rüickführbrennkraftzylinders im kraftaufneihmenden Maschinenteil durch den Antriebsnocken betätigt wird und damit die Kraftstoffeinspritzung in den Rüekführbrennraum erfolgt, während bei Leer- »» laufeiinspritzung im Brennkraftzylinder' des kraftabgebenden Maschinenteiles die Flugkolben ihren minimalen Kolbenhub ausführen, wobei der Pumpenstempel der Kraftstoffpumpe; des Rückführbrennkraftzylinders im kraftaufnehmenden "5 Maschinenteil durch den Antriebsnockee nicht betätigt wird und damit keine Kraftstoffeinspritzung in den Rückführbrennraum erfolgt.The activation and deactivation of the fuel pump and nozzle of the return internal combustion cylinder of the force-absorbing machine part, that is, switching ^{1 of} the return device to internal combustion or air cushion effect, takes place automatically and fully automatically, in that when full-load injection occurs in the internal combustion cylinder of the machine part which emits the force, the piston pistons execute their maximum piston stroke the fuel pump of the return combustion power cylinder in the power-absorbing machine part is actuated by the drive cam and thus the fuel is injected into the return combustion chamber, while with idle »» running injection in the combustion power cylinder 'of the power-emitting machine part, the flying pistons execute their minimum piston stroke, whereby the pump piston of the fuel pump; of the return internal combustion cylinder in the force-absorbing machine part is not actuated by the drive cam and therefore no fuel is injected into the return combustion chamber.

Die Leistungsregelung des Brennkraft-Luftverdichteirs. erfolgt somit hubabhängig bei wechselweise wirkenden Rückführeinrichtungen. Um das Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder des kraftabgebenden Maschinenteiles auch bei Luftpolsterwirkung der Hubräume im kraftaufnehmenden Maschinenteil auf einen gewünschten Wert einstellen zu können, werden bei Leerlauf -The power control of the internal combustion air compressor. thus takes place depending on the stroke in the case of return devices acting alternately. To that Compression ratio in the internal combustion cylinder of the machine part which is outputting also at Air cushion effect of the displacements in the force-absorbing machine part on a desired one To be able to set the value, when idling -

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leistung gleichzeitig die Drucklu.ftaustrittsven.tile der Verdichterzylinder des ■ kraftaufnehmendenoutput at the same time as the compressed air outlet valves the compression cylinder of the ■ force-absorbing

' 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.'Machine part out of operation by a gripper that is known per se and operated by a pulse generator set, whereby an arbitrary one in the compressor cylinders working as return displacement Energy storage is possible with compression end pressures above the operating pressure.

Die Einstellung des VerdichtungsverhältnissesSetting the compression ratio

ίο im Brennkraftzylinder des kraftabgebenden Maschinenteiles erfolgt bei Vollast leistung durch' entsprechende Bemessung der in den Rückführbreranraum 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 Betriebszuständen auf einen gleichen, thermodynamisch . günstigen Wert eingestellt werden können.ίο in the internal combustion cylinder of the power-delivering The machine part is carried out at full load through the appropriate dimensioning of the return burner area of the force-absorbing machine part, the amount of fuel injected and, when idling, by appropriate measurement the amount of fuel injected into the internal combustion cylinder of the power-generating machine part, whereby the compression ratios are the same in the mentioned operating conditions, thermodynamically. favorable value can be set.

In Fig. ι und 2 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In Fig. Ι and 2 embodiments of the invention are shown.

Fig. ι zeigt den Längsschnitt eines Brennkraft-Luftverdichters mit den entsprechenden Förderund Rückfübreinrichtungen;Fig. Ι shows the longitudinal section of an internal combustion air compressor with the appropriate conveying and return devices;

Fig. 2 zeigt ebenfalls einen Längsschnitt des gleichen Brennkraft-Luftverdichters, lediglich mit zum Teil anders ausgebildeten Teilen der genannten Einrichtungen.Fig. 2 also shows a longitudinal section of the same internal combustion air compressor, only with Partly differently trained parts of the named institutions.

In der Fig. 1 stellen die gegenläufigen Kolben 1 und 2 mit dem Brennkraftzylinder 3 und die Kolben 4 und 5 mit den Spülpumpenr zylindern 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 Auslaßschlitze 11 und der Kolben 2 die Spülschlitze 10 steuert. Die gebildeten ringförmigen Hub räume 12 und 13 der Spülpumpenzylinder 6 und 7 sind mit Saugventilen 14 bzw. 15 und Druckventilen 16 bzw. 17 in bekannter Weise ausgerüstet.In Fig. 1 represent the opposed pistons 1 and 2 with the combustion cylinder 3 and the piston 4 and 5 with the Spülpumpenr cylinders 6 and 7 of a cylinder group the force releasing machine part. The formed by the opposing stepped piston 1, 4 and 2, 5 common displacement 8 of the internal combustion cylinder. 3 is with the injection nozzle 9, the flushing slots 10 and the outlet slots. 11 provided, of which the piston 1 controls the outlet slots 11 and the piston 2 controls the flushing slots 10. The formed annular hub spaces 12 and 13 of the flushing pump cylinder 6 and 7 are equipped with suction valves 14 and 15 and pressure valves 16 and 17 in a known manner.

Andererseits stellen die gegenläufigem 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 Rüclcführbrennkraftzylinders 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.On the other hand, the opposing pistons. 18 and 19 with the feedback internal combustion cylinder 20 and the pistons 21 and 22 with the compressor cylinders 23 and 24 of the other cylinder group represent the force-absorbing machine part common displacement 25 of the formed by the counter-rotating stepped pistons 18, 21 and 19, 22 Rüclcführbrennkraftzylinders 20 is with the injection nozzle 26, the flushing slots 27 and the outlet slots 28 provided, of which the piston 18, the outlet slots 28 and the piston 19, the flushing slots 27 controls. The annular displacements 29 and 30 formed are provided with suction valves 31 and 32, pressure valves 33 and 34 and reloading slots 35 and 36, respectively.

Der zwischen den beiden Zylindergruppen gelegene innere Raum 37 bildet mit den Gehäuse^ deckein 38 und 39 den Spül luftauf nehmer, der mit den Spülschlitzen 10 des Brennkraftzylinders 3 und den. Spülschlitzen 27 des Rückführbrennkraftzylinders 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.The inner space 37 located between the two cylinder groups forms with the housing ^ cover 38 and 39 the scavenging air receiver, which is connected to the scavenging slots 10 of the internal combustion cylinder 3 and the. Scavenging slots 27 of the return internal combustion cylinder 20 is in open connection and from which the displacements 8 and 25, respectively, when exposed the rinsing slots 10 through the piston 2 or the rinsing slots 27 through the piston 19, the rinsing and get charge air.

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 Hub raum 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.The stepped pistons 1, 4 and 18, 21 or 2, 5 and 19, 22 are by identically designed connecting rods 40 and rocker arms 41, which by means of axes 42 in Machine housing 43 are pivotably mounted, connected to one another in a known manner. the Fuel pump 44 is used for fuel injection in the hub space 8 of the internal combustion cylinder 3 and the fuel pump 45 for fuel injection into the displacement 25 of the Feedback internal combustion cylinder 20. The control rod. 46 of the fuel pump 44 is by one of the ■ Air pressure in the air chamber 58 controlled pulse generator 48 each to full load or idle injection quantity set.

Der Antrieb der Kraftstoffpumpen 44 bzw. 45 erfolgt durch die Nocken 49 bzw. 50, die von den. Schwinghebeln 41 über mit diesem verbundene Hilfspleuel 51 bzw. 52 bewegt werden.The drive of the fuel pumps 44 and 45 is carried out by the cams 49 and 50, which are of the. Rocking levers 41 are moved via auxiliary connecting rods 51 and 52, respectively, connected to this.

Der für die Aufnahme der Druckluft vorgesehene Windkessel 58 ist über die Leitungen 53, 54 mit denDruckluftauistrittsstutzen 55, S6 derVerdichterzylinder 23, 24 verbunden. In der Leitung 53, 54, zwischen dem genannten Verdichteirzylindern 23, 24 und dem Windkessel 58, sind der Ipulsgeber 48 und ein Absperrventil 57 zwischengeschaltet.The air chamber 58 provided for receiving the compressed air is connected via the lines 53, 54 the compressed air outlet nozzle 55, S6 of the compressor cylinder 23, 24 connected. In line 53, 54, between said compression cylinders 23, 24 and the air chamber 58, the pulse generator 48 and a shut-off valve 57 are interposed.

Die Arbeitsweise des Brennkraft-Luftverdichters ist nun folgende: Vor Inbetriebsetzung des Brennkraft-Luftverdichters werden die Stufenkolben i, 4 und 2, 5 auseinander- und die Stufenkolben 18, 21 und 19, 22 zusammengefahren, und zwar so weit, bis die Kolbenböden der Kolben 18, 19 im Rückführbrennkraftzylinder 20 aufeinainderstoJßen.How the internal combustion air compressor works is now the following: Before starting the internal combustion air compressor the stepped pistons i, 4 and 2, 5 move apart and the stepped pistons 18, 21 and 19, 22 moved together until the piston heads of the pistons 18, 19 in the return internal combustion cylinder 20 clash.

Die Hubräume 29 und 30 der VerdichteirzylinderThe displacements 29 and 30 of the compression cylinder

23 und 24 dienen gleichzeitig als Anlaßhubräume. Um ein Abströmen der Anlaßluft. 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.23 and 24 also serve as starting cubicles. About an outflow of the starting air. in the air chamber 58, the shut-off valve 57 is first closed before starting the engine. the Displacements 29 and 30 are thereby switched to buffer effect at the same time.

Nunmehr erfolgt die Inbetriebsetzung der Ma,-schine, indem aus einem nicht dargestellten, nach Druck und Menge vordosierten Anlaßbehälter die Kolben 21 und 22 der Verdichterzylinder 23 undNow the machine is put into operation, in that from a starting tank, not shown, pre-dosed according to pressure and quantity Pistons 21 and 22 of the compressor cylinder 23 and

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 2024 are acted upon with compressed air, whereby the flying pistons 18, 21 and 19, 22 apart and the Flying pistons 1, 4 and 2, 5 are thrown together. When the inner dead center position is reached the piston 1 and 2 is fueled by the fuel pump 44 and nozzle 9 in the, displacement 8 of the internal combustion cylinder 3 is injected. By the ensuing combustion in the said Displacement, the flying pistons 1, 4 and 2, 5 again apart and the flying pistons 18, 21 and 19, 22 rounded up again. When the flying piston 18, 21 and 19, 22 is in Displacement 25 of the return internal combustion cylinder 20

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und in den Hubräumen 29 und 30 der Verdichter-• zylinder 23 und 24 die Luft lediglich komprimiert, wobei aus den letztgenannten Hubräumen ein Teil der Luft über die Druckventil« 33 und 34 in die Druckleitungen! 53 und 54 ausgeschoben wird. Bd 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 undand in the displacements 29 and 30 of the compressor • cylinders 23 and 24 merely compress the air, with a part of the latter displacement the air through the pressure valves 33 and 34 into the pressure lines! 53 and 54 is pushed out. Vol Exceeding the operating pressure in the named pressure lines becomes that in the pressure line 53 arranged pulse generator 48 is actuated and through this the control rod 46 is actuated by the fuel pump (44 set to idle injection quantity. The flying pistons 1, 4 and 2, 5 or 18, 21 and

·"■ 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 Rückfühirbrennkraftzylinders 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 gesetzt, 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.· "■ 19, 22 are now performing their minimal. Piston stroke off, with the outward gear of the flying pistons 1, 4 and 2, 5 or the inward gear of the flying pistons 18, 21 and 19, 22 by fuel combustion takes place in the displacement 8 of the internal combustion cylinder S '3, while the return stroke, d. H. the outgoing course · the Flying pistons 18, 21 and 19, 22 or the inward gear the flying piston 1, 4 and 2, 5, through the displacement 25 of the switched to air cushion effect Rückfühirbrennkraftzylinders 20 and the displacements 29 and 30 switched to the same effect the compressor cylinders 23 and 24 is effected. The fuel pump 45 and nozzle 26 for fuel injection in the displacement 25 of the internal combustion cylinder 20 are here put out of operation, because at idle power due to the small piston stroke, the flying pistons 18, 21 and 19, 22 die normal inner dead center position cannot be reached and the fuel pump is actuated 45 by the cam 50 does not come.

Bei der zunächst eingestellten Leerlaufleistung· ist somit nur der Brennkraftzylinder 3 des kräftabgebenden Maschinenteiles auf Betrieb geschaltet.With the idle power initially set, only the internal combustion cylinder 3 is the power-emitting one Machine part switched to operation.

Die Einschaltung des Rückführbremnkraftzylinders 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 VoUasteiinspritzmenge 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.The activation of the feedback brake force cylinder 20 of the force-absorbing machine part takes place in that the shut-off valve 57. · Is opened and so that the compressed air flows out of the lines S3, 54 into the air chamber 58 and actuated by the pressure drop occurring in the lines 53, 54 of the pulse generator 48 and by this, the control rod 46 of the fuel pump 44 is set to the injection quantity will. Now the flying pistons 1, 4 and 2, 5 or. 18, 21 and 19, 22 perform their maximum stroke, wherein the fuel pump 45 is actuated by the cam 50 and thus via the nozzle 26 the . Fuel injection into the. Displacement 25 of the internal combustion cylinder 20 takes place.

· 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 Naehladeschlitze 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 Naehladeschlitze 35 und 36 durch die Verdichterkolben· The displacements 29 and 30 of the compression cylinders 23 and 24 of the force-absorbing machine part are in this case switched to air delivery, with the air at the outward path of the flying piston. 18, 21 and 19, 22 via the suction valves 31 and 32 into the named cubic capacity is sucked in from the atmosphere and in the outer end positions of said Flying pistons continue via the sewing slots arranged in the compressor cylinders: 23 and 24 35 and 36 the mentioned displacements from the purge air tank 37 can be recharged to purge air pressure. When inward gear the flying pistons, 18, 21 and 19, 22 is then after driving over the needle loading slots 35 and 36 through the compressor piston

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 58.21 and 22, the air in the displacements 29 and 30 is compressed and via the pressure valves 33 and 34 in the pressure lines 53 and 54 are pushed out, and this thus reaches the air chamber 58.

In die Hubräume 12 und 13 der Spülpumpenzylinder 6 und 7 des kraftabgebenden Maschinenteiles wird beim Auswärtsgang der Flugkolben. i, 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 the displacements 12 and 13 of the flushing pump cylinder 6 and 7 of the power-emitting machine part becomes the flying piston when going out. i, 4 and 2, 5 the air via suction valves 14 and 15 sucked in from the atmosphere, and when the above-mentioned flying piston is inward, it is drawn through the flushing pump pistons 4 and 5 are compressed and via the pressure valves 16 and 17 into the flushing air sensor 37 extended.

In den äußeren Totpunktlagen der Flugkolben 1, 4 und 2, 5 sind die Auslaß schlitze 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 the outer dead center positions of the flying pistons 1, 4 and 2, 5, the outlet slots 11 are through the Internal combustion piston 1 and the flushing slots 10 exposed by the internal combustion piston 2, and it takes place the purging process by the purging air from the purging air tank 37 via the purging slots 10 into the Cubic capacity 8 of the internal combustion cylinder 3 enters and cleans it of exhaust gases or with fresh air replenishes. . .

In der gleichen Weise vollzieht sich der Spülvorgang im Hubraum 25 des Rückführbrennkraftzylinders 20, wenn die Flugkolben 18, 21 und 19,The rinsing process takes place in the same way in the displacement 25 of the return internal combustion cylinder 20 when the flying pistons 18, 21 and 19,

22 sich in ihren äußeren Totpunktlagen befinden.
Wenn der Windkessel 58 auf Betriebsdruck auf-22 are in their outer dead center positions.
When the air chamber 58 has reached operating pressure

geladen ist und der Druck in diesem überschritten wird, tritt der Impulsgeber 48 in der Druckleitung 53 in Tätigkeit und stellt die Regelstange 46 der Kraftstoffpumpe 44 wieder auf Leerlaufeinspritzmenge, wodurch selbsttätig der Hub der Flugkolben i, 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 das 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 i, 4 und 2, 5 bzw. 18, 21 und 19, 22 bewirkt wird.is charged and the pressure in this is exceeded, the pulse generator 48 occurs in the pressure line 53 in operation and sets the control rod 46 of the fuel pump 44 back to the idle injection quantity, which automatically reduces the stroke of the flying pistons i, 4 and 2, 5 or 18, 21 and 19, 22 and so that the fuel pump 45 and nozzle 26 are automatically put out of operation. the Displacement 25 of the return internal combustion cylinder 20 now acts as an air cushion, and in the displacement 29 and 30 of the compressor cylinder 23 and 24 is also the air only up to the operating pressure compacted, d. that is, without this via the pressure valves 33 and 34 into the pressure line 53 and 54 is pushed out, so that the compressed air in said cubic capacities during its expansion their power back to the compressor piston 21 and 22 or to the internal combustion pistons 18 and 19 and thereby the return of the flying pistons i, 4 and 2, 5 or 18, 21 and 19, 22 is effected.

Andererseits wird bei Drucklufteintnahme aus dem Windkessel 58, d, h. bei eintretendem Druckabfall in demselben, durch den Impulsgeber¹48 in der Druckluftleitung 53 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 Rückführbrennkräftzylinder 20 sodann wieder in Betrieb gesetzt ist.On the other hand, when compressed air is taken in from the air chamber 58, i. E. when there is a pressure drop in the same, ^{the control rod 46 is controlled by the pulse generator 1} 48 in the compressed air line 53. the fuel pump 44 is set to full load and thus the internal combustion air compressor is switched back to air delivery in the manner already described, the return internal combustion cylinder 20 then being put into operation again.

In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Brennkraft-Luftverdichters dargestellt. Um bei Leerlaufleistung der Maschine in den Hubräumen 29_a und 3o_a der Verdichterzylinder 23_a und 24_a des kraftaufnehmenden Maschinenteiles eine beliebige Energiespeicherung mit über dem Betriebsdruck liegenden Verdichtungsdrücken zu er-In Fig. 2, a further embodiment of the internal combustion air compressor is shown. In order to achieve any energy storage with compression pressures above the operating pressure when the machine is idling in the displacements 29 _a and 3o _{a of} the compressor _{cylinders 23 a} and 24 _{a of the force-absorbing machine part.}

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möglichen, werden die Druckluftaustrittsventile 33_a und 34_a durch an sich bekannte Greifer 68, 69 außer Betrieb gesetzt. Durch entsprechende Bemessung der in den Brennkraftzylinder 3„ des kraftabgebenden Maschinenteiles eingespritzten Kraftstoffmenge kann nunmehr die Verdichtung der Luft und damit die Speicherung der Rücklaufenergien in den als Luftpolster wirkenden Hubräumen 2o._a und 30_a der Verdichterzylinder 23_a und 24,, des kraftaufnehmenden Maschinenteiles beliebig hoch gewählt und damit das Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder 3_a auf einen gewünschten Wert eingestellt werden.possible, the compressed air outlet valves 33 _a and 34 _a are set out of operation by known grippers 68, 69. By correspondingly dimensioning the amount of fuel injected into the internal combustion cylinder 3 ″ of the power-emitting machine part, the compression of the air and thus the storage of the return energies in the displacements 2o acting as air cushions can now. _a and 30 _{a of} the compressor cylinder 23 _a and 24 ,, of the force-absorbing machine part can be selected as high as desired and thus the compression ratio in the internal combustion cylinder 3 _{a can be set} to a desired value.

Andererseits kann auch bei Vollastleistung der Maschine das Verdichtungsverhältnis im Brennkraftzylinder 3_a des kraftabgebenden Maschinenteiles durch entsprechende Bemessung der in den Rückführbrennkraftzylinder 2o_a des kraftaufnehmenden Maschinenteiles eingespritzten Kraftstoffmenge beliebig eingestellt werden, so daß der Breainkraft-Luftverdichter bei Leerlauf- und Volllastleistung, 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 Freiflugkolbenkompressoiren nicht möglich ist und diesen gegenüber einen bedeutenden Vorteil darstellt.On the other hand, the compression ratio in the internal combustion cylinder 3 _{a of} the power-emitting machine part can also be set at full load by appropriately dimensioning the amount of fuel injected into the return internal combustion cylinder 2o _{a of} the power-absorbing machine part, so that the break-force air compressor can be set at idle and full-load power, despite the free-flying machines The usual and also used here power regulation by changing the piston stroke can be operated with the same compression ratio in the internal combustion cylinder 3 which can be adjusted as required during operation, which is not possible with the previously known free-flight piston compressors and represents a significant advantage over them.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Internal combustion air compressor with two parallel axes Cylinder groups and free-flying counter-rotating pistons according to patent 943 386, One of which is a group of cylinders as a machine part that emits power, consisting of a Two-stroke internal combustion engine with piston pumps arranged symmetrically on both sides, and the other cylinder group as a force-absorbing machine part, consisting of the Compressor stages arranged symmetrically on both sides and additional return devices, is designed, characterized in that - for the purpose of applying the return work, d. h., the suction work of the compressor cylinder (23, 24) in the force-absorbing machine part and the sealing work of the Brenin power cylinder (3) or the compression and pushing out the flushing pump cylinder (6, 7) in the power-emitting machine part as well the friction work for the return of the flying pistons (1, 4 and 2, 5 or 18, 21 and 19, 22) - the common inner one formed by the counter-rotating stepped pistons (18, 21 and 19, 22) Displacement (25) of the force-absorbing machine part alternately as the energy-emitting part Recirculation combustion chamber or as a recirculation cubicle acting like an air cushion and the formed by said stepped pistons (18, 21 and 19, 22) of said machine part outer annular spaces (29, 30) alternately as air-conveying compression displacement spaces or work as a return stroke acting like an air cushion, with the alternating mode of action of said displacements (29, 25, 30) is achieved in that the control rod (46) of the fuel pump (44) of the power-emitting machine part through a from Air pressure controlled pulse generator (48) is set to full load or idle injection quantity.

2. Internal combustion air compressor according to claim 1, characterized in that at full load the fuel pump (45) and nozzle (26) of the Return combustion cylinder (20) of the force-absorbing machine part to a constant, the return flow are set according to the appropriate amount of fuel, d. H. the return device as an energy-emitting return combustion chamber (25) works, while the fuel pump (44) and nozzle (9) of the internal combustion cylinder (3) of the power-emitting machine part on one of the maximum delivery capacity of the compressor cylinders (23, 24) of the force-absorbing Machine part are adjusted according to the amount of fuel.

3. fuel air compressor according to claim 1, characterized in that the fuel pump (45) and nozzle when idling (26) of the return internal combustion cylinder (20) of the force-absorbing machine part out of operation are set, d. H. the return device as a return hub acting like an air cushion (25) works while the fuel pump (44) and nozzle (9) of the internal combustion cylinder (3) the power-emitting machine part on one of the zero delivery of the compressor cylinder (23, 24) of the force-absorbing machine part regulates the corresponding amount of fuel are.

4. Internal combustion air compressor according to claim 1 to 3, characterized in that the in- and Shutdown of the fuel pump (45) and nozzle (26) of the return internal combustion cylinder (20) of the force-absorbing machine part, d. H. the switching of the feedback device on internal combustion or air cushion effect, takes place automatically and fully automatically by at Full-load injection in the internal combustion cylinder (3) of the power-emitting machine part, the flight xio pistons (1, 4 and 2, 5 or 18, 21 and 19, 22) their execute the maximum piston stroke, whereby the pump piston of the fuel pump (45) of the Feedback internal combustion cylinder (20) in the force-absorbing machine part by the drive cam (50) is actuated and thus the fuel injection into the return combustion chamber (25) takes place, while with idle injection in the internal combustion cylinder (3) of the power-emitting Machine part, the flying pistons (1, 4, 2, 5 or 18, 21, 19, 22) execute their minimum piston stroke, wherein the pump plunger of the fuel pump (45) is not actuated by the drive cam (50) and thus no fuel injection takes place in the return combustion chamber (25).

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5. Internal combustion air compressor according to claim ι, 3 and 4> characterized in that at idle power at the same time the compressed air _{outlet valves (33 ", 34 a} ) of the compressor cylinder (23 ,,, 24J of the force-absorbing machine part by known per se, from a pulse generator (SO ₀ ) actuated grippers (68, 69) are put out of operation, as a result of which any energy storage with compression end pressures above the operating pressure is possible in the compressor _{cylinders (23 a} , 24 _{a) working as return cubicles (29 ,,, 30J).}

6. Internal combustion air compressor according to claim 1 to S, characterized in that the Eiti position of the compression ratio in the Briennkraftylinder (3, 3 _a ) of the power-emitting machine part at full load by appropriate dimensioning in the return internal combustion cylinder (20, 20 _a ) of the force-absorbing machine part injected amount of fuel and at idle power by appropriate measurement of the amount of fuel injected into the internal combustion cylinder (3, 3 _ß ) of the power-emitting machine part, whereby the compression ratios can be set to the same, thermodynamically favorable value in the mentioned operating states.

1 sheet of drawings