NO132546B - - Google Patents

Description

Elektrisk generator drevet av en fristempelmotor.

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning til omdannelse av potensiell

energi i brensel til elektrisk energi i form av vekselspenning i en vekselstrømkilde (dynamo-elektrisk utgangseffekt), og mer spesielt til fremstilling av elektrisk kraft ved utnyttelse av den 'bevegelsesenergi og potensielle energi som utvikles i en for-brenningsmotor av fristempeltype sam-menbygget med en med longitudinelle vibrasjoner arbeidende vekselstrømgene-rator.

Et formål med oppfinnelsen er å frembringe en motor med bare to bevegelige hoveddeler. Et annet formål med oppfinnelsen er å muliggjøre regulering av forbrenningen i motoren på en slik måte at dennes varmevirkningsgrad innen et stort belastningsområde holdes på et hovedsakelig konstant, høyt nivå. I samband med dette fås der i henhold til oppfinnelsen en kontinuerlig forandring av energifor-delingen mellom bevegelsesenergi og potensiell energi, men på en slik måte at overgangen fra den ene energiform til den annen skjer kontinuerlig og uten energitap. Dette oppnås ved å tilpasse de bevegelige • delers masse samt deres vibra-sjonsamplitude og -frekvens på en slik måte at både den akkumulerte bevegelsesenergi i de bevegelige deler ved maksimal hastighet og den magasinerte potensielle energi i gassen ved maksimal forskyvning av de bevegelige deler utgjør omtrent tyve ganger summen av det indre energitap og den fra elgeneratoren uttatte energi pr. radianperiode ved fullbelastning.

En særskilt fordel ved en slik motor

er at den ved hjelp av de bevegelige de-

lers treghet har evne til å utjevne forstyr-relsene som følge av de enkelte eksplosjoner, så tidspunktene for eksplosjonen og forbrenningshastigheten ikke behøver å være noen eksakte funksjoner av stemplenes stilling i forhold til dødpunktene, slik som tilfellet er ved en vanlig stempel-og veivakselmotor. Som følge herav kan man bruke store kompresjons- og/eller ekspansjonsforhold, med høy varmevirkningsgrad, men uten energitap som følge av fortenning.

For å virkeliggjøre denne oppfinnel-sestanke med hensyn til en med mindre tap gjennomført veksling mellom bevegelsesenergi og potensiell energi, komplettert i vilkårlige tidspunkter ved tilførsel av varmeenergi, er det hensikten å anvende en energiomdannelses-fremgangsmåte om-fattende følgende foranstaltninger: 1) Graden av kompresjon (som med-fører en adiabatisk temperaturforhøyelse) hos arbeidsmediet tillates å bestemme det punkt av kompresjonsslaget, hvor der skal finne sted antennelse av brenslet (ten-ningspunktet). 2) Motorens arbeidende deler tillates å snu sin bevegelsesretning når som helst under innvirkning av summen av de trykk som skyldes de bevegede stemplers om-dannede bevegelsesenergi, som opptrer som potensiell energi hos den komprimerte gass, samt det trykk som skyldes forbren-ningsvarmen, uten hensyn til stemplenes virkelige stilling, slik at de arbeidende deler søker å opprettholde sin periodiske svingningsbevegelse med konstant maksimal sla<g>len<g>de Csvinenin<g>samrjlitude) oe hastighet og derved frembringer et konstant maksimumstrykk. 3) Den elektriske utgangsspenningen bringes til å bli proporsjonal med nevnte konstante svingningshastighet. 4) Den for hver arbeidsperiode til-førte brenselmengde reguleres ved hjelp av den nevnte elektriske utgangsspenning og/eller belastnlngsstrøm, hvorved man sikrer seg at den mekaniske svingningsamplitude og -frekvens og den elektriske utgangsspenning og -frekvens vil holde seg hovedsakelig konstant ved varierende belastning.

Under anvendelse av den foran angitte fremgangsmåte blir der ifølge oppfinnelsen skaffet kraftanlegg av typen med fristempelmotor og aksialtbevegelige induk-torgenerator og med kompresj onstenning av en brensel/luft -blanding som føres inn i et ringformet rum mellom motstående ender av to fristempler før kompresjon begynner. Disse stempler har en masse som såvidt er tilstrekkelig stor til at de ved maksimal stempelhastighet har en akku-mulert bevegelsesenergi som går opp til omtrent tyve ganger summen av det indre energitap og den energi som tas ut fra elgeneratoren pr. radianperiode ved fullbelastning. Stemplene er ringformede og fremstilt av elektrisk ledende materiale, slik at de kan oppfylle den ytterligere opp-gave å tjene som bevegelige enkeltvin-dings-induktorer i den vibrerende induk-torgenerator som danner anleggets elektriske kraftkilde.

Det er kjent at en forbrenningsmotors varmevirkningsgrad er avhengig av motorens 'kompresj onsforhold (og av dens eks-| pansj onsforhold, når disse to størrelser ikke er like), og at man som regel får høy-ere virkningsgrader ved høyere kompresj ons-ekspansj onsforhold. Det er ennvidere kjent at ved de fleste effektive termodynamiske prosesser er forholdet mellom virk-somt maksimumstrykk og middeltrykk stort, og at meget store kompresj onsforhold og/eller ekspansj onsforhold utover visse grenseverdier ikke er ønskelige. Et altfor stort kompresj omsforhold fører med seg at arbeidsmediet bare som følge av de adiabatiske kompresj onsvirkninger oppnår en så høy temperatur at det ikke er mulig å tilføre tilstrekkelig med varme til gassen ved konstant volum uten ekstreme maksimumstrykk og -temperaturer. Dette kan best skje ved konstant trykk. Tilførsel av varme ved konstant trykk medfører imidlertid at ekspansj onsforholdet blir mindre enn kompresj onsforholdet, og ned-setter derfor den termodynamiske virkningsgrad. Der finnes således for en gitt motor et optimalt kompresjons- og ekspansjonsforhold og et optimalt forhold mellom effektivt middeltrykk og maksimumstrykk, som gir motoren størst mulig utgangseffekt kombinert med størst mulig termodynamisk og total virkningsgrad ved full-last, og som tillater oppretthol-delse av denne virkningsgrad ved såvel større som mindre belastningsverdier.

I det etterfølgende skal det vises at det optimale forhold mellom effektivt middeltrykk og maksimumstrykk i en fristempelmotor ved full-last er 2 . K QL, hvor QL er forholdet mellom de individuelle bevegelige stemplers massereaktans (treg masse, levende kraft) og den mekaniske tapsresi-stens (bevegelsesmotstand) som de arbeider mot, og videre at modulusverdien for Q, for en motor ved full-last bør være:

hvor r er kompresj onsforholdet, dvs. forholdet mellom det ukomprimerte og det komprimerte gassvolum i forbrenningskammeret før forbrenningen, og B er det såkalte grensetemperaturforhold. Videre skal det vises at forholdet mellom maksi-mumstemperaturen i forbrenningskammeret og den temperatur som utelukkende stammer fra adiabatisk kompresjon, bør være B, hvor

ved full-last, hvilket medfører et utløps-trykk som er lik det kritiske strupetrykk (throat pressure) i det øyeblikk da ut-løpsåpningen åpnes, slik at avgassene får en maksimal hastighetsimpuls med et mi-nimum av ikke utnyttet varmeenergi for å skaffe optimal ekscitering av de «for resonans utførte utløps- og innløpskanaler som danner spyleanordningen i den fore-slåtte motor. K er forholdet mellom spesifikk varme for forbrenning ved konstant trykk og ved konstant volum for det anvendte arbeidsfluidum.

Da stemplets svingningsamplitude og hastighet er hovedsakelig konstant og uavhengig av belastningen, er det klart at når verdien for QL er høy, kan det under hver arbeidstakt oppnådde maksimaltrykk holdes hovedsakelig konstant uavhengig av belastningen. Dette er tilfelle fordi den totale maksimumskraft som utøves på hvert av stemplene som følge av dettes bevegelse og uten hensyntagen til eksplo-sjonskraften, kan vises å være F = yco2 . M, hvor co = 2jrf og M er massen av ett stempel, samtidig som f er frekvensen og y er stemplets bevegelsesstrekning. Denne kraft er stor i sammenligning med eksplo-sjonskraften. For å oppnå kraftverdien F må massen for hvert stempel være:

hvor R er den mekaniske belastningsmotstand som stemplet utsettes for, og B er grensetemperaturforholdet, f er frekvensen, M er massen, r er kompresj onsforholdet og K er forholdet mellom de spesifikke varmeverdier.

Under forbrenning ved konstant trykk gjelder altså at det effektive middeltrykk varierer med belastningen, mens maksimumstrykket hele tiden er det samme, uavhengig av belastningen. Det effektive middeltrykk reguleres ved at mengden av brensel tilført pr. arbeidstakt reguleres av den spenningsregulerte brenseltilførsels-ventil, slik at det såvidt er tilstrekkelig til å dekke det uttatte belastningsenergifor-bruk samt de indre tap. For full-last oppnås således de etterstrebede konstruk-sjonsverdier for Q, og kompresj onsforholdet r ved at stemplenes masse og deres hastighet ved en hovedsakelig konstant amplitude dimensjoneres for å overvinne den av belastningen representerte mekaniske motstand mot stempelbevegelsen. Ekspansj onsforholdets verdi innstilles ved hjelp av grensetemperaturforholdet B, som på sin side bestemmes ved regulering av den pr. arbeidstakt tilførte farenselmengde. Under drift ved full-last oppnår det effektive middeltrykk sin maksimumsverdi, som altså er større enn det effektive middeltrykk for enhver belastningsverdi som er mindre enn full-last, dvs. uten overbe-lastning.

Når den elektriske belastning på generatoren minsker, øker systemets mekaniske Q-verdi, og det effektive middeltrykk minsker, samtidig som den tilførte brenselmengde pr. takt blir redusert. Disse konstruksj onsparametre sikrer maksimal virkningsgrad av systemet ved full-last, hvis det mekaniske systems s.k. tomgangs-Q-verdi, Qu, er høy, dvs. friksjonstapmot-standen i belastningsfri tilstand er liten. Det er fastslått at tomgangsverdien Qu bør være så høy som mulig og minst ti ganger full-lastverdien Qr, og at full-lastverdien Q, bør være numerisk lik:

for å oppfylle dette ønskemål.

Da den potensielle energi hos de komprimerte gasser som følge av den oppta-gelse av bevegelsesenergi som bare skyldes stemplenes svingningshastighet, under disse forhold blir minst tyve ganger den fra elgeneratoren uttatte energi pluss de indre energitap pr. radianperiode ved full-last, er det tydelig at stemplene i henhold til loven om bevegelsesmengdens uforan-derlighet kommer til å oppnå sin maksimale bevegelsesstrekning når det bereg-nede maksimumstrykk oppnås, praktisk talt uavhengig av hvilket punkt eksplosjonen inntreffer i.

Således gjelder det at om eksplosjonen inntreffer innen stemplene har oppnådd den tilsiktede svinigningsamplitude (slaglengde), vil treghetskraften bevege dem fremad på tross av eksplosjonen, inntil hele mengden av bevegelsesenergi i stemplene er blitt forvandlet til potensiell energi i gassen. Denne energi går ikke bort, men overføres igjen til stemplene i form av bevegelsesenergi under tilbakegangsslaget. Med høy mekanisk Q-verdi for motorens bevegelige deler og med stempler som ikke har annen elastisk bremsing enn de reversible krefter fra trykkgassen, fås således en fri og ikke tapbringende skiftning mellom bevegelsesenergi og potensiell energi, hvilket muliggjør høye kompresj onsforhold og stor varmevirkningsgrad uten hin-der av en eventuelt inntreffende fortenning. Denne utjevningsvirkning utgjør et direkte resultat av det beskrevne valg av de rette verdier for stemplenes masse og hastighet for å sikre optimal full-lastver-di Q, og optimalt forhold mellom maksimumstrykk og effektivt middeltrykk for den valgte mekaniske belastningsmotstand.

Etterhvert som motorens belastning minsker ved at der tas ut mindre elektrisk effekt fra generatoren, forblir svingnings-amplituden, maksimumstrykket, stempel-hastigheten, utgangsspenningen og frekvensen konstant, mens det effektive middeltrykk, mengden av innsprøytet brensel pr. takt og den produserte strømstyrke blir redusert og den mekaniske Q-verdi øker.

I grensestillingen er det effektive middeltrykk minsket til en verdi som såvidt er tilstrekkelig til å oppveie friksjonsta-pene og varmetapene ved null-last, repre-sentert av tomgangsverdien Qu, der fore-kommer ingen nyttig utgangseffekt og mengden av tilført brensel pr. slag er mi-nimal. Under disse forhold arbeider motoren frem og tilbake etter hovedsakelig en og samme adiabat under kompresj ons-og ekspansjonsslagene, analogt med en pendel som svinger fritt med minimale tap og ingen nyttig utgangseffekt.

Motorens indikatordiagram består således tilnærmelsesvis av en eneste adiabat for tomgangsstillingen og av to adiabater i avstand fra hverandre langs volumak-sen for full-lasttilstanden, dvs. forbrenning skjer ved konstant trykk med det effektive middeltrykk tilpasset etter belastningen, konstant slaglengde og konstant maksimumstrykk.

En fristempelmotor som er konstru-ert i overensstemmelse med disse data, vil få den høyeste virkningsgrad ved full-last for et gitt kompresj onsforhold, vil bi-beholde denne virkningsgrad for belast-ninger som er høyere og lavere enn full-last innen et størst mulig belastningsområde, og vil ha et utløpstrykk lik det kritiske innløpstrykk (strupetrykk — throat pressure) ved full-last for fremkallelse av så effektiv termodynamisk ekscitering som mulig av de for resonans avstemte innløps- og utløpssystemer, som foreslås anvendt til spyling.

De nevnte data er de følgende:

Effektivt middeltrykk = P0rK K ;

Qu^

Hvor:

f = frekvensen

R = den mekaniske belastningsmotstand

Qu = tomgangsverdien for Q, dvs. forholdet mellom massereaktansen og bevegelsesmotstanden ved tomgang.

QL = belastningsverdien for Q, dvs. forholdet mellom massereaktansen og bevegelsesmotstanden ved belastning.

ro =2jtf, og en radianperiode =

2 jt f

r = kompresj onsforholdet,

M = de bevegelige stemplers masse,

B = det såkalte overgangs- eller grensetemperaturforhold, dvs. forholdet mellom gassens volum etter forbrenning, men før ekspansjon og gassens volum før forbrenning, men etter kompresjon; det er samtidig også forholdet mellom gassens absolutte temperatur etter forbrenning, men før ekspansjon og dens absolutte temperatur etter kompresjon, men før forbrenning.

P0 = det absolutte omgivelsestrykk.

K = forholdet mellom spesifikk varme ved konstant trykk og ved konstant volum; for luft er dette forhold 1,4.

Motorens arbeidsprosess bestemmes termodynamisk av de følgende parametre (prosessen anskueliggjøres ved indikator-diagrammet på fig. 3). Hvis

r = kompresj onsforholdet = volumet ved

a dividert med volumet ved b,

B = overgangs- eller grensetemperaturforholdet = volumet ved c dividert med volumet ved b,

Q] = belastningsverdien for Q = forholdet mellom massereaktansen og bevegelsesmotstanden, idet

hvor:

R i er den mekaniske motstand ved full- last,

M er massen

f er frekvensen og co er vinkelfrekvensen 2jtf,

Qu = tomgangsverdien for Q, idet

hvor R, er den mekaniske motstand

ved tomgang,

M er massen og

f er frekvensen,

P() = omgivelsens absolutte trykk,

T(1 = omgivelsens absolutte temperatur, og K == cv/ cv = forholdet mellom spesifikk varme ved konstant trykk og ved konstant volum = 1,4 for luft, så gjelder følgende relasjoner: 1) P. = P„

2) P„ = P0r<K>

3) Pc = P0r<K>

4) P(1 = P,BK

5) Ta = T0

6) Tb = T()rK-,

7) Tc = Tor<K->L

8) Td = TBK

Varmevirkningsgrad =

K(B-l)

Q - Q,

Mekanisk virkningsgrad = ——

Generatorens virkningsgrad = G

Total virkningsgrad =

i-( i)k-i b "- 1 1 QjllQ.. g L1 ( f) -K(B=TrJ q„~-g Effektivt middeltrykk (middelarbeidstrykk) = P(irK . —^-— 2 QL

2 - K

BK = ( —) icty = 1,895 for luft med normalt trykk og K + 1

temperatur.

B = 1,58 for luft med normalt trykk og temperatur.

R, dvs. den mekaniske belastningsmotstand som stemplene arbeider mot, bestemmes på følgende måte:

Den mekaniske utgangseffekten er lik

hvor y er stemplets amplitude (en fjerde-del av den totale avstand mellom de ringformede stempler når de er lengst fra hinannen), co = 2jtf (f er frekvensen) og yco er stemplenes maksimale hastighet.

Verdien av den maksimumskraft som utvikles ved amplituden y og massen M for et stempel, er: F1M.1X = yco2M, og denne kraft settes lik P()A . r<K> hvor:

Pn er omgivelsens absolutte trykk,

A er stemplets effektive endeflate,

r er kompresj onsforholdet, og K er forholdet mellom spesifikk varme ved konstant volum.

Verdien av den kraft som utfører arbeid under overvindelse av motstanden R, er: Feff = ycoR hvor y er amplituden hos et stempel og R er bevegelsesmotstanden. Denne kraftverdi gir multiplisert med n/ 2 og dividert med stemplets effektive endeflate i middelarbeidstrykket:

Hvis det effektive middeltrykk bru-kes for beregning av det utviklede arbeid, skal begge stemplers totale slaglengde, dvs. 4y, anvendes som slaglengde.

Verdien av Q, er:

For optimal utførelse bør QL også til-fredsstillende ligningen:

Disse kriterier kan oppfylles ved passende valg av masse og endeflate for stemplene, av disses svingningsamplitude og -frekvens, og av den belastningsmotstand R som de arbeider mot, samtidig som overgangs- eller grensetemperaturforholdet opprettholdes ved regulering av mengden av tilført brensel pr. arbeidstakt.

En typisk utførelse kan oppvise føl-gende karakteristiske verdier: Q, = 22,75

r = 20,8

BK = 1,895

B = 1,58

P., = P„ = 1,03 kp/cm2

p'h = 72,42 kp/cm-'

P,.' = 72,42 kp/cm2

Pa = 1,958 kp/cm2

T., = T„ = 278° K

Th = 970° K

T,.' = 1550° K

T(i = 540° K

Qu= 10 QL = 227,5

Effektivt middeltrykk eller middelarbeidstrykk = 4,26 kp/cm2.

Varmevirkningsgrad = 67,2 pst. Mekanisk virkningsgrad = 90 pst. Generatorvirkningsgrad = 86 pst. Total virkningsgrad = 52 pst.

Opptatt varmemengde pr. kg luft = 136 kcal.

Tilgodegjort varmemengde pr. kg luft = 91,5 kcal.

Tapt varmemengde pr. kg luft = 44,5

kcal.

Resulterende energiforhold 1626 kcal/ kilowattime.

Motorens spyling skjer på følgende måte: Utløpstrykket avpasses så det blir like stort som det kritiske strupetrykk (thorat pressure) ved utløpsåpningene nettopp som disse åpnes, ved at den pr. arbeidstrakt tilførte breniselmengde for full-last reguleres slik at det foran defi-nerte overgangs- eller grensetemperaturforhold blir B, hvor

Den med avgassene bortførte varme anvendes til utblåsing av forbrenningsproduktene gjennom avgassrøret med en hastighet omtrent like stor som lydhastig-heten ved de herskende temperatur- og trykkforhold.

For å lette utblåsingen er utløps- eller avgasskanalen, regnet fra åpningene 71 i fig. 1, utført med en lengde L2 (77 i fig. 2), som er slik avpasset at den trykkbølge som skrider frem til venstre gjennom rø-ret 45 i fig. 1, ved tidspunktet for utløps-åpningens åpning møtes av en fortyn-nings- eller undertrykksbølge, som beveger seg til høyre ved utløpsåpningene, og som utgjorde trykkbølge i den foregående takt. I mellomtiden har bølgen flyttet seg en passende strekning langs avgassrøret, idet den har skiftet fase ved refleksjon i avgassrørets 77 ytre ende for deretter å vende tilbake til utgangspunktet som for-tynningsbølge i tidsintervallet mellom første gang utløpsåpningene åpnes, og inntil disse neste gang åpnes.

Da motoren arbeider med konstant frekvens, kan tilpassingen av nevnte ka-nals lengde lett skje i overensstemmelse med det som angis i det amerikanske patentskrift nr. 2.102.559 (Kadenacy).

Under spylingsforløpet slippes luft inn i forbrenningskammeret ved at innløps-portene 61 åpnes like etter at utløpsåp-ningene er åpnet. Der oppnås automatisk et innløpstrykk ved innløpsåpningene ved resonans i innløpsrøret på samme måte som ved utløpsrøret, men slik at en trykk-bølge i dette tilfelle begynner å forplante seg mot venstre ved 61, fig. 1, etter de utstrømmende forbrennlngsprodukter. Denne bølge etterfølges av en fortynnings-bølge, som forflytter seg mot høyre langs innløpsrøret 46, fig. 2, som har en sådan lengde L,, at denne bølge, idet den når rørets ytre ende, undergår fasevending, dvs. forvandles til en trykkbølge og kommer tilbake som sådan til innløpsåpnin-gene 61 nettopp som disse åpnes for annen gang. Således erholdes en effektiv gjen-nomspyling av forbrenningskammeret ved hjelp av et trykkfall under atmosfæretrykket ved utløpsåpningene samtidig med at respektive åpninger åpnes i tur og or-den.

På denne måte oppnås at forbrenningsproduktene effektivt erstattes med en ny, sval fylling av luft og brensel uten særskilte hjelpeapparater, f. eks. spyle-pumpe. Den energi, som går med for å skaffe dette resultat, er den varmeenergi, som går bort med avgassene og som i hvilket som helst tilfelle skulle ha gått tapt. Da denne spillvarmeenergi utnyttes for spyling av motoren gjennom akustisk resonans i innløps- og utløpsrørene, elimi-neres det effekttap, som ellers er forbundet med å drive spylepumpen.

Således beskriver den reversible adiabatiske ekspansj onstakten den termodynamiske sirkelprosessens hele «tåparti», vist med skrå streker i fig. 3, til omgivelsens trykk og temperatur og varmeener-gien i dette parti bringes til å utføre det nyttige arbeid for gjennomføring av spy-lingen. Denne energi måtte ellers tas fra den øvrige del av den termodynamiske prosess. På denne måte utnyttes prosessen med forbrenning ved konstant trykk på en så fordelaktig måte som mulig, og den totale virkningsgrad holdes på en verdi, som bestemmes utelukkende av arbeidsprosessens termodynamiske forhold, uten tap ved

uttaking av spyleeffekt fra den nyttige

uteffekt. Ved å avpasse overgangs- eller

grensetemperaturforholdet B ved full-last på en sådan måte, at

sikres at foran angitte resultat oppnås

med minst mulig oppofrelse av varmeenergi fra indikatordiagrammets «tåparti».

Ved å plasere et strålepumpemunn-stykke 52 (fig. 2) på et hensiktsmessig sted med lavt trykk i innløpsrøret, kan det fåes en høvelig blanding av flytende brensel og luft i overensstemmelse med det kjente forgassingsprinsipp.

For at motoren skal arbeide korrekt, kreves en viss fasesamordning mellom stemplenes innbyrdes bevegelser. Ved den vanlige fristempelmotor fremskaffes denne fase-samordning vanlig ved hjelp av et system av tannstenger, tanndrev og ledd-stenger, som mekanisk forbinder begge stempler med hverandre. Ved foreliggende motor kreves intet slikt mekanisk bevegel-sesoverførings- eller synkronlseringssy-stem. Det oppnås derved automatisk fase-kompensering delvis ved hjelp av luftehull 80 og 81 i de ringformete dempe- eller buffersylindrer 78 og 79 og delvis ved den elektriske forbindelse mellom spolene 13 —16, som søker å holde stemplenes 11 og 12 slaglengde og hastighet like. Da disse stempler er elastisk forbundet gjennom den felles «stivhet» i den komprimerte gass i forbrenningskammeret 40, kommer hver forandring i det ene stempels hastighet til å kompenseres ved en liknende forandring i det annet stempels hastighet takket være koblmgsvirkningen gjennom denne gassøyle og de elektriske generatorer 13, 14, 21 og 15, 16, 22, som er koblet parallelt eller i serie med belastningsnet-tet. Denne kobling gjennom de elektriske generatorer foreligger takket være disse generatorers reversible karakter, da de arbeider like godt som motorer, hvis de mates med elstrøm med riktig frekvens. Hvis således det ene stempels hastighet har tendens til å overstige det annets, kommer det første stempel, virkende som generator, til å drive det annet stempel, virkende som motor, med det førstes høyere hastighet, og omvendt.

En eksempelvis utføringsform av oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det etterfølgende i tilslutning til vedføyede teg-ninger. På disse viser fig. 1 i et aksialsnitt en fristempelmotor, som egner seg for gjennomføring av oppfinnelsen. Fig. 2 viser et elektrisk koblingsskjema og visse hjelpeapparater, bestemt for å anvendes i samband med motoren i overensstemmelse med fig. 1. Fig. 3 viser den termodynamiske arbeidsprosessens forløp ved nærværende motor. Fig. 4 viser i aksialsnitt en modifi-sert utførelsesform av den, i fig. 1 viste fristempelmotor, og fig. 5 viser denne motor i tverrsnitt langs linjen 5—5 i fig. 4.

Den i fig. 1 tydeliggjorte motor har to

tynnveggete, elektrisk ledende sylinder-ringformige stempler 11, 12, som er beliggende koaksialt 1 linje med hverandre og utfører rettlinjet vibrasjon med høy frekvens i de permanente radielle elektro-magnetiske felter i luftgapene 91, 92, 93, 94, hvilke frembringes av spolene 21, 22 eller en dermed ekvivalent anordning med permanentmagneter, hvorved skaffes vek-selvirkning mellom de respektive elektrisk ledende stempler og strømproduserende spoler 13, 14, 15 og 16, som er viklet kon-sentrisk omkring de motsatte endepartier av en massiv, sylindrisk kjerne 17, som omgis av magnetisk ledende enderinger 18, 19, forsynt med utsparinger for opp-tagelse av nevnte spoler 13, 14, 15 og 16, likesom også de hjelpespoler 21 og 22, som produserer den polariserende fluks i gapene 91, 92, 93, 94. Spolene 13—16 danner sammen med de hastig vibrerende stempel- og induktorelementer 11 og 12 anordningen for å produsere vekselstrøm-men, ettersom den magnetiske flukts, som passerer gjennom de ledende stempler i radialretning, skjæres av stemplene, da disse beveger seg først til det ene og deretter til det annet hold, hvorved det således i de ringformige stempler dannes en vekselstrøm, som ved induksjon overføres til utkretsen, som dannes av ledningene 26 og 27, hvilke er tilsluttet endene av spolene 13, 14 resp. 15, 16.

For å holde ringene 18 og 19 i fiksert stilling i forhold til kjernen 17 og samtidig erholde en anordning for å holde igjen de virbrerende induktorstempler 11 og 12, finnes tre holderelementer 31, 32, 33, av hvilke elementene 31 og 32 oppviser motstående flenser 34 resp. 35 som slutter seg til hver sin side av ringen 18 og er festet til denne ved hjelp av ikke viste bol-ter. Elementene 32 og 33 har liknende, motstående flenser 36 resp. 37, som er festet til ringen 19 på tilsvarende måte. Det mellomste holderelementet 32 er på vist måte forsynt med kjøleribber 39 for å lette temperaturreguleringen, og dets innside danner en ytre sylindrisk begrens-ningsvegg for det ringformige forbrenningskammer 40, hvis indre begrensnings-vegg dannes av kjernens 17 mantelover-flate.

Kjernens 17 ender er forlenget for dan-nelse av stusser med inn- og utløpskana-ler 44 og 45 for en blanding av brensel og luft. Denne blanding dannes i innløps-ledningen 46 (fig. 2), ved innsuging av brensel, som tilføres ledningen 46 fra en forrådstank 47 under kontroll av en ven-til 48, som påvirkes i åpningsretningen av en fjær 49 men stenges gjennom attrak-sjonskraften fra en solenoid 50, som til-føres magnetiseringsstrøm fra generator-kretsene 26 og 27. Så lenge utspenningen over ledningene 26 og 27 forblir konstant, hvilket er tilfelle så lenge stemplenes 11 og 12 vibrasjonshastighet er konstant, blir solenoidens 50 attraksjonskraft konstant og tilstrekkelig for å holde ventilen inn-stilt i nødvendig mellomstilling mot virk-ning av fjæren 49, som streber etter å åpne ventilen helt. Da solenoiden 50 drives med vekselstrøm, må den selvsagt være ut-rustet med en passende kortslutningskrets på en del av sitt bevegelige anker 51, så at dette påvirkes av en ikke polvekslende attraksjonskraft, på en for vekselstrøms-drevne solenoider med bevegelig anker eller bevegelig kjerne vanlig måte. Om så ønskes, kan en på kjent men her ikke vist måte anvende belastningsstrøm for om-stilling av brenselventilen, med eller uten spenningsregulering av den beskrevne art.

Innløpsrøret 46 med en for resonans avpasset lengde L, sikrer gjennom de longitudinelle, dvs. akustiske resonanssving-ninger, at det fåes et overtrykk utenfor forbrenningskammeret 40 i fig. 1, periodisk med sin begynnelse nettopp som inn-løpsportene 61 åpnes, så at en tilstrekkelig innstrømning av brenselluftblanding i kammeret 40 derved kommer i stand. Brenselluftblandingen innmates således intermittent, dvs. hver gang innløpsåp-ningene 61 frilegges derigjennom at stemplet 12 forskyves til sin høyre endestilling. Brenslet føres inn i innløpsrøret 46 gjennom ventilen 48 ved å innsuges i en lav-trykksanode i røret 46. Det inmsees at sådanne periodiske tiltaakegangsbevegelser hos stemplet 12, «innløpsslag», kommer i stand gjennom de på hverandre i tett rek-kefølge opptredende eksplosjoner av bren-selblandingen i kammeret 40. Disse periodiske eksplosjoner skjer ved at de mot-gående stempler 11 og 12 komprimerer den innførte brenselluftblanding mellom seg, inntil det oppnås selvantenningstempera-tur. Ved passende regulering av den inn-førte brenselmengde pr. innløpstakt, erholdes svingningsresonans med foreskre-vet amplityde og frekvens. Stemplene 11 og 12 danner de svingmasser, og gasspu-tene i rommene 78 og 79 samt i forbrenningskammeret 40 den ulineære elastiske dempningsrnotstand, som gir den nød-vendige utfrekvensen, hvilken f. eks. kan gå opp til seksti perioder per sekund. Det innses at vibrasjonsfrekvensen ved et svingende system av denne type, hvor dempemotstanden er ulineær, dvs. tilbake-føringskraften ikke proporsjonal med for-skyvningen, blir avhengig bl. a. av sving-ningsamplityden.

I foreliggende motor er denne para-meter, altså amplltyden, fiksert derigjennom at dempesylinderåpninger 80 og 81 åpnes ved den ene ende av stempelslaget samt ved at den foran angitte avveining av maksimumstrykket i kammeret 40 mellom stemplene 11 og 12 finner sted ved hjelp av disses bevegelsesenergi, og ved den annen ende av stempelslaget ved hjelp av åpning av utløpsåpningen 71 og inn-løpsåpningen 61 samt en tilsvarende avveining av topp- eller maksimumstrykket i dempesyllndrene 78, 79.

Som angitt foran, kan tenningspunk-tene variere fra takt til takt, mens temperatur og trykk fluktuerer noe omkring sine middelverdier, men de bevegelige delers energiafckumuleringskapasitet (ekvivalent med den enenrgi, som utvikles ved minst 20 eksplosjoner) sikrer en konstant energiveksling fra takt til takt, uavhengig av sådanne variasjoner med hensyn til tenningspunktstilling.

Når innløpsåpningen 61 frilegges (av hvilke, om så ønskes, flere enn to kan forefinnes, så at det totale innløpsareal er minst like stort som forbrenningskammerets 40 tverrsnittareal), frilegges også ut-løpsåpningene 71 for å muliggjøre utspy-ling av forbrenningsproduktene, derigjennom at den nye brenselluftfyllingen strøm-mer inn i forbrenningskammeret. Utløps-åpningenes 71 totale areal kan likeledes være minst like stort som forbrenningskammerets 40 ringformige tverrsnittsareal for å skaffe optimale spyllngsbetingelser. Om så ønskeskan åpningene 71 åpnes straks før åpningene 61, så at det fåes en liten tidsforskyvning mellom utløp og innløp i overensstemmelse med den formel, som er utviklet i Kadenacy-patentene, av hvilke det amerikanske patentskrift 2.144.065 kan anføres som et eksempel. For å lette ut-blåsningsforløpet, kan et for resonans ut-ført utløps- eller avgassrør 77 med passende lengde L2 anvendes (fig. 2), så at trykket i utløpssystemet periodisk senkes under atmosfæretrykket hver gang utløps-åpningen 71 åpnes. Dette rørs lengde L2 innbefatter utløpskanalens 45 lengde helt til åpningene 71.

Når stemplene 11 og 12 beveger seg aksialt utad, komprimerer de luft i de ringformige dempesylindrer eller -lommer 78, 79, og trykket i denne luft tjener som til-bakeføringskraft for å tilbakeføre stemplene til deres indre stilling, tennstillingen. For at dette skal kunne skje uten tap, bringes hele forløpet til å skje adiabatisk og reversibelt ved at de ringformige kamrer 31 og 33 forsynes med passende varmeiso-lasjon for å hindre bortgang av den adiabatiske trykkvarme.

Utluftningsåpningene 80 og 81 bidrar til dempelommenes 78 og 79 funksjon ved å slippe inn ny luft under hvert kompresj onsslag for dermed å erstatte den luft som eventuelt har lekket ut under innløps-eller ekspansjonsslaget. De gjør også tje-neste som en fasekompenseringsanordning og som en amplitydebegrensningsanord-ning for å holde stemplene 11 og 12 i fase med hverandre og ved den vibrasjons-eller svingningsfrekvens som has til hen-sikt, slik som det er beskrevet foran.

Stemplene 11 og 12 er forsynt med passende (ikke viste) stempelringer på passende steder langs så vel utsiden som innsiden for å muliggjøre effektiv trykk-produksjon i forbrenningskammeret 40 og i dempesylindrene 78, 79 på vanlig måte.

De ringformige stemplers 11 og 12 pe-riferiske utvidelse på grunn av forbren-ningsvarmen (hvilken varmeutvidelse som følge av motorens lave maksimumstempe-ratur og høye varmevirkningsgrad er liten i sammenlikning med en konvensjonell stempelmotor) kompenseres delvis ved den bevegelighet i radialretning, som nevnte stempelringer har i sine spor, og delvis ved valg av passende konstruksjonsmateriell for den ytre sylinderveggen eller -mantel 32, den indre kjerne 17 og dempekam-renes vegger 31 og 33, så at disse erholder samme varmeutvidelseskoeffisient som stemplene 11 og 12. Gapene eller mellom-rommene 91—94 skal være tilstrekkelig store for å. tillate forekommende varmeutvidelse uten å forårsake forandring av spolenes 13—16 innbyrdes stilling. Av hensyn til varmeutvidelse er dempe- eller buf-ferkamrene eller ringene 31 og 33 festet til magneringene eller spoleholderne 18 og 19 på en sådan måte, at de bibeholdes sentrerte med hensyn til motorens lengde-aksel, og langsgående bevegelse i begge retninger hindres mens radiell utvidelse og sammentrekking tillates i samme utstrek-ning som betreffende stemplene 11 og 12. Ved å anvende like tunge, i motfase arbeidende stempler, er maskinen statisk og dynamisk utbalansert og arbeider således uten vibrasjon, som enhet betraktet.

Det innses uten videre, at samtlige foran skisserte konstruksjons- og arbeids-

prinsipper like så vel kan tillempes for en fristempelmotor med direkte brensel-innsprøyting eller luftsprederinnsprøyting av brensel under den senere del av inn-løpsslaget, så at bare luft komprimeres i kammeret 40 under foregående del av sla-get på samme måte som ved dieselmotorer. Også om således komprimering og anten-ning av en brenselluftblanding ansees å være å foretrekke, innbefatter oppfin-ningstanken også alle former av brensel-innsprøyting og disses fordeler med hensyn til mulighet for vilkårlig valg av ten-ningspunkt.

Oppfinnelsen kan utføres også på annen måte enn slik som det er beskrevet. De angitte prinsipper kan utnyttes hver for seg like så vel i den her angitte som i hvilken som helst dermed likeverdig kombinasjon; likeså kan de konstruktive og funksjonelle samband mellom motorens ulike deler varieres innenfor rammen til de etterfølgende patentpåstander.

Som kjent kan de ringformige felter skaffes med permanente magneter. Når sådanne magneter anvendes, er det av viktighet at gapets radielle dimensjon holdes liten for at en skal kunne anvende den minst mulige mengde permanent-magnetisk material. De i et eneste lag ut-førte induktorspoler med sine viklinger, i henhold til foregående beskrivelse, kan erstattes av en flerlags stempelvikling, slik som er vist i fig. 4.1 overensstemmelse med denne modifiserte utførelsesform induseres strømmene direkte i disse bevegelige viklingslag, i stedet for i det ene, kort-sluttede viklingslag, og overføres derfra gjennom induksjon til utgangsviklingene. Ved denne foranstaltning minskes hvirvel-strøms- eller kobbertapene, samtidig som anordningen blir billigere ved at den nød-vendige permanentmagnet blir mindre, idet en får en konstruksjon, hvor gapets eller spaltens radielle dimensjon kan gjø-res kortere, foruten at en får uforandret samme uteffekt. Da således intet kortslut-tet viklingslag anvendes, kan viklingens elektriske Q-verdi gjøres større, hvilket er en betydningsfull faktor, særskilt ved lavere frekvenser.

For å kunne anvende en flerlagsvikling er det nødvendig å vikle den ene halvpart av stempelviklingen f. eks. med urviserretningen og den andre halvpart mot urviserretningen, ettersom stempelviklin-gens respektive halvdeler vibrerer i mag-netfeltet, som i radialretning er motsatt-rettet. Strøm tas ut fra stemplenes fler-lagsviklinger derigjennom at buffer- eller dempekamrene ved motorens begge ender er isolerte og en anvender stempelringene som sleperinger for å lede den i de bevegelige spoler produserte strøm til dempekamrene. Til kamrene kan være tilsluttet en passende elektrisk kabel for uttaking av strøm fra disse. Stempelringene på stemplenes indre ender tjener også som sleperinger og slutter en tilbakegangsfor-bindelse fra spolene gjennom maskinens kropp, ettersom de indre stempelringer er «jordet» direkte til maskinens kropp og faste konstruksjon.

Begge de i motsatte retninger viklete halvdeler av hver stempelspole er koblet i serie med hverandre, og begge fullstendige stempelspoler, som hver består av to mot-satt viklete halvdeler i serie med hverandre, kan være parallellkoblet med hverandre for å muliggjøre faseregulering mellom begge stempler innbyrdes, slik som det er beskrevet foran.

Den i fig. 4 viste motor har en indre del 100 med en innløpskanal 101 og en dermed koaksialt i linje beliggende utløps-kanal 102. Mellom kanalene 101 og 102 be-finer det seg et for dirigering av gassens strømning bestemt ledeorgan 103, utformet med ledeoverflater 104, 105, hvilke samvirker med motstående veggoverfla-ter 106 og 107 i kanalen 101 resp. 102 for på passende måte å dirigere innløps- og utløpsgassene til resp. fra forbrenningskammeret gjennom åpningene 109 og 110. Ved hver ende av delen er anbrakt en kappe 112, som holdes fast på hensiktsmessig måte, f. eks. ved med motsvarende ringformige ansatser forsynte tapp- og hylseforbindelser 113, 114, 115. En tet-tingsring 116 kan etter behov være satt inn mellom de således forbundne deler for skikket tetting av motoren. Et strømnings-dirigerende ledeorgan 118 er anbrakt inn i hver endekappe og holdes passende fast ved hjelp av eiker 119. Hver og en av disse ledeorganer er forsynt med en ledeover-flate, som kan samvirke med kappens innside 120 for å lede gass-strømmen innad resp. utad. Den åpning eller kanal 121, som dannes mellom ledeorganet 118 og kappens innside 120, er ringformig. Om så ønskes kan åpningen 121, i stedet for å være lukket ringformig, være dannet av en serie eller krans av rørformige kanaler. Det som er et vesentlig kriterium i dete tilfelle er, at kanalens resp. kanalenes 121 tverrsnittsareal fortrinnsvis bør være lik med innløpskanalens 101 resp. utløps-kanalens 102 tverrsnittsareal. Videre er kanalens 101 tverrsnittsareal fortrinsvis lik med halvdelen av forbrennlngskamme-fets 124 tverrsnittsareal. Det finnes enn-yidere en annen serie innløps- og utløps-kanaler 126 og 127. Innløpskanalene 126 løper i motorens lengderetning og fortrinsvis parallelt med den sentrale inn-løpskanal 101 samt er fortrinsvis fordelt i en krans rundt kroppen, radielt utenfor motsvarende stempel. Kanalenes 126 aksialt indre ender munner i innløpsåpnin-gene 128 som ligger parallelt med og midt for innløpsåpningene 109. Disse åpninger 128 er imidlertid beliggende på den motsatte side av det ringformige forbren-ningskammers vegg 130, 131. Kanalenes 126 aksialt ytre ender slutter seg til en med kanalene 121 felles inntakskanal 132. Kanalenes 126 sammenlagte tverrsnittsareal bør være lik med halvdelen av forbrenningskammerets 124 tverrsnittsareal. Åpningene 128 kan i sin tur ha et sammenlagt gjennomløpsareal som er lik med eller noe mindre enn halvdelen av det ringformige kammers 124 tverrsnittsareal. Åpningenes 109 gjennomløpsareal bør, som nevnt, være lik med eller noe mindre enn halvdelen av kammerets 124 tverrsnittsareal. Kanalene 126 bør for oppnå-else av best mulige driftsbetingelser ha samme lengde som den sentrale kanal 101 foruten kanalen 121. Konstruksjonen av denne maskins utløpsende er med hensyn til kanalene 127—102 den samme som foran er beskrevet for innløpsenden. Det ringformige forbrenningskammer 124 dannes av innerveggen 131 og ytterveggen 130 og begrenses i aksialretning av stemplenes 140 og 141 aksialt indre ender. Stemplene 140 og 141 dannes av aksialt indre og ytre endemasser 142 og 143, som er ringformige og forenes gjennom en mellomliggende ringformig eller tubulær del 144, som danner stemplets induksj onsvikling. Ende-massene 142 og 143 er forsynt med stempelringer, som dels tjener for tetting av forbrennings- resp. dempekammeret, dels tjener som strømledende organ, hvorved stempelringene på den aksialt indre endemasse 142 tjener til å lede strøm fra viklingen 144 gjennom, i det følgende beskrevne, tilslutningsledninger til belastningen. Viklingen 144 består av tettviklet kobbertråd, som på passende måte er limt eller heftet sammen og stabilt montert i for mav en ring ved hjelp av glass eller plastbindemiddel som tåler forekommende temperatur og trykk. I nevnte spole 144 er kobbertråden viklet med urviserretningen på den halve spole og mot urviserretningen på den annen halvdel, hvorved begge hold til fig. 4 utfører stempelspolen 144 frem- og tilbakegående svingningsbeve-gelser i aksialretning med en viss amplityde omkring stemplets midtstilling, hvorved amplityden til hvert hold er omtrent lik med halvdelen til en av polflatene. Følgelig blir avstanden mellom nærbelig-gende polflater lik med selve polflatenes bredde. Et luftningsrør 173 finnes for å tilføre erstatningsluft for lekkasjen fra dempekammeret 158.

Den ovenfor gitte beskrivelse av motorens innløpsende i henhold til fig. 4 gjelder med hensyn til såvel konstruksjon som arbeidsmåte også for motorens utløps-ende, da motoren er fullt symmetrisk i forhold til dens tverrsnittsplan.

spolehalvdeler er forbundet ved spolens midte. Spolens ytre ender er på passende måte mekanisk og elektrisk ledende inn-føyet i stemplets endemasser 142 og 143.

Den indre endemasse eller stempeldelen 142 er glidbart aksialbevegelig i det ringformige kammer 124. Inntil og aksialt utenfor dette kammer 124 er anbrakt en ringformig permanentmagnet eller elektromagnet 150. Hvis en elektromagnet anvendes, finnes det mag-netiserings-spoler 151 for denne. En ringformig ansats 152 er utformet på kroppen og danner sammen med den ringformige magnet 150 et smalt mellomrom eller en luftspalte. Stempelspolen 144 er beliggende i denne spalte 153, som er ringformig. Det er å merke, at fluksen fra perma-nent- eller elektromagneten 150 er radielt og utadrettet langs halve magneten samt innadrettet langs den annen halvdel av samme. Som angitt foran, erholdes en enkelrettet strømgjennomgang ved om-kasting av viklingsretningen i stempelspolen 144. Nevnte magnet 150 kan være festet til delen med passende hjelpemidler, f. eks. skruer 155, og kan, hvis den er en elektromagnet, tilføres magnetiserings-strøm gjennom ledningen 156, som ved 157 er ført inn gjennom godset. Aksialt utenfor stemplet og magneten 150 befin-ner seg et annet ringformet kammer 158, som begrenses av en ringformig innervegg 159 og en motsvarende yttervegg 160. Dette kammer 158, dempe- eller buf ferkammeret, inneholder stemplets aksialt ytre endemasse 143. Stempeldelen 143 står i elektrisk og mekanisk kontakt med veggene 159 og 160, hvorved det erholdes et passende elektrisk kontakttrykk ved hjelp av de omkring stempeldelen 143 anordnete stempelringer. Kammerveggene 159 og 160 er isolert fra kroppen ved isolerende organer 161 og 162 av pakningsmaterial, hvilke hensiktsmessig omslutter dempekammeret og dets vegger og skaffer elektrisk isole-ring og varmeisolering for å hindre jord-slutning resp. varmetap. En ledning 165, som er ført inn gjennom kroppen ved 157 og ført gjennom isolasjonen til ytterveggen 160, leder bort strøm fra nærværende dempekammer. Videre kan anordningen være forsynt med passende kjøleribber 170 med en omgivende ringformig mantel-plate 171 samt med en innløpsdel 172 for luft- eller vanntilførsel, slik at luft eller vann kan bringes til å sirkulere gjennom deler av motoren for å holde dennes temperatur på et ønskelig nivå.

I den spesielle utførelsesform i hen-

Claims (19)

1. Elektrisk generator drevet av fristempelmotor, karakterisert ved anordninger til å frembringe et magnetisk felt, og ved minst ett ringformet stempel som er innrettet til å utføre en frem- og tilbakegående bevegelse i forhold til dette felt, og som i det minste delvis består av en elektrisk induktiv leder.

2. Generator som angitt i påstand 1, karakterisert ved at stempelets elektriske ledere er utformet med masselegemer plasert på begge sider av lederen.

3. Generator sam angitt i påstand 1 eller 2, karakterisert ved at stempelet er fast forbundet med en spole hvori der kan induseres strøm under stempelets bevegelse.

4. Generator som angitt i påstand 2 eller 3, karakterisert ved at an-ordningene til å frembringe feltet er innrettet til å frembringe et ringformet magnetisk felt med radial trettede kraftlinjer, hvori stempelets elektrisk ledende del er bevegelig, samtidig som de med denne del forbundne masselegemer såvel som den elektrisk ledende del har ringformet tverrsnitt.

5. Generator som angitt i en av på-standene 1—4, karakterisert ved et ringformet forbrenningskammer, hvori en del av stempelet er bevegelig, radialt-rettede åpninger i kammerets vegger innrettet til å åpnes og lukkes ved stempelets bevegelse, samt kanaler som forbinder disse åpninger med en for flere åpninger felles gasskanal, og som har hovedsakelig samme lengde og et sammenlagt tverrsnittsareal hovedsakelig lik forbrenningskammerets tverrsnittsareal.

6. Generator som angitt i en av de foregående påstander, karakterisert v e d at stempelet er forsynt med én eller flere stempelringer, som dels tetter mot forbrenningskammerets vegger og dels tjener som overføringsorganer for å lede den strøm som er indusert i stempelets leder, til en ytre belastningsanordning.

7. Generator som angitt i en av de foregående påstander, karakterisert v e d at den innbefatter to stempler som er bevegelige mot og fra hinannen i et felles forbrenningskammer, og at hvert stempel er forsynt med elektrisk ledende organer som er bevegelige i hvert sitt mag-netfelt.

8. Generator som angitt i påstand 7, karakterisert ved at stemplene selv utgjør ledere med ringformet tverrsnitt og liten masse og med stor diameter i forhold til sin veggtykkelse, samt at stemplene er omgitt av faste viklinger hvori der induseres strøm ved stemplenes bevegelse.

9. Generator som angitt i påstand 7 eller 8, karakterisert ved at stemplene har slik masse og er bevegelige med slik maksimal hastighet at deres bevegelsesenergi ved maksimumshastigheten og den potensiale energi av de mellom stemp-lenen komprimerte gasser ved maksimalt trykk hver utgjør ca. tyve ganger summen av det indre energitap og den energi som uttas pr. radianperiode av belastningen.

10. Generator som angitt i påstand 9, karakterisert ved at stemplene drives slik at forholdet mellom deres massereaktans og den mekaniske motstand mot deres bevegelse ved full last er av størrelsesordenen 20 : 1.

11. Generator som angitt i påstand 10, karakterisert ved at drivanord-n i n g e n -for stemplene er utført slik at verdien QL, dvs. forholdet mellom de bevegelige stemplers trege masse (massereaktans) og den mekaniske motstand mot deres bevegelse ved full last er: hvor r er kompresj onsforholdet, K er forholdet mellom spesifik varme ved konstant trykk og ved konstant volum og B er forholdet mellom gassens absolutte temperatur efter forbrenning, men før ekspansjon; og gassens absolutte temperatur efter kompresjon, men før forbrenning.

12. Generator som angitt i påstand 11, karakterisert ved at forholdet mellom arbeidsmediets volum efter forbrenning, men før ekspansjon, og dets vo lum efter kompresjon, men før forbrenning, er B ved full last, idet hvor K er forholdet mellom spesifikk varme ved konstant trykk og ved konstant volum hos avgassene på tidspunktet for åpning av utløpsåpningene.

13. Generator som angitt i påstand 12, hvor forholdet mellom arbeidsfluidets absolutte temperatur efter forbrenning, men før ekspansjon, og dets absolutte temperatur før forbrenning, men efter kompresjon, er B ved full last, idet

14. Generator som angitt i påstand 11, karakterisert ved at hvert stempels masse i gram er M, idet hvor R er den mekaniske motstand i ohm som motvirker stempelets bevegelse, f er svingnings- eller vibrasjonsfrekvensen i Herz, r er kompresj onsforholdet, B er grensetemperaturforholdet ved full last, hvilket er foranderlig ved regulering av tilført brenselmengde pr. arbeidstakt, og K er forholdet mellom spesifik varme ved konstant trykk og ved konstant volum av det anvendte arbeidsmedium.

15. Generator som angitt i påstand 14, karakterisert ved at grensetemperaturforholdet B ved full last er bestemt i henhold til formelen:

16. Generator som angitt i påstand 11, karakterisert ved at de bevegelige stemplers masse, effektive stem-pelareal, hastighet og svingningsamplitude (slaglengde) er avpasset slik at ved maksimal kompresjon som følge av bare treghetskrefter, det i forbrenningskammeret utviklede maksimumstrykk er numerisk likt omgivelsenes absolutte trykk multiplisert med faktoren r<K>, hvor r er kompresj onsforholdet og K er forholdet mellom spesifik varme ved konstant trykk og ved konstant volum av det anvendte arbeidsfluidum.

17. Generator som angitt i påstand 14, karakterisert ved at det effektive midlere trykk ved full last ved regulering av mengden av tilført brensel pr. arbeidstakt går opp i —~ 2 °-l ganger maksimaltrykket.

18. Generator som angitt i påstand 11—17, karakterisert ved at den er forsynt med for resonans avpassede innløps- og utløpsrør for direkte spyling samt med en anordning til regulering av mengden av tilført brensel pr. arbeidstakt på en slik måte at utløpstrykket hovedsakelig bibeholdes på den verdi som medfører maksimal utløpshastighet hos avgassene ved full last, og at denne anordning innbefatter utløpsdeler som er plasert slik at de frembringer den ønskede vibrasjonsfrekvens når grensetemperaturforholdet B er fastsatt til verdien: hvor K er forholdet mellom spesifik varme ved konstant trykk og ved konstant volum av det anvendte arbeidsmedium på tidspunktet for åpning av utløpsåpnin-gene.

19. Generator som angitt i påstand 18, karakterisert ved at kanalene er kombinert med en anordning til å bringe dem i resonanssvingning når ut-løpstrykket når den verdi som svarer til maksimal utløpshastighet, samtidig som denne anordning innbefatter utløpsåpnin-ger anbragt slik at de bevirker samme vibrasjonsfrekvens i de nevnte kanaler som i motorens bevegelige deler, og at de på tidspunktet for åpningen av utløpsåpnin-gene bevirker et utløpstrykk tilnærmelsesvis svarende til hvor P0 er omgivelsenes absolutte trykk og K er forholdet mellom spesifik varme ved konstant trykk og ved konstant volum av det anvendte arbeidsmedium.