Doppelwellengegenkolbenbr ennkraftmaschine. Die Erfindung bezieht sich auf im Zwei takt arbeitende Doppelwellengegenkolben- Brennkraftmaschinen mit Voreilung der aus- la.ssseitigen Kurbelwelle gegenüber der ein- lassseitigen Kurbelwelle und besteht darin,
dass ein zur Verdichtung der Verbrennungs luft dienender Verdichter von der auslasssei- tigen Kurbelwelle angetrieben wird und eine durch die Abgase getriebene Turbine ihre Leistung auf die einlassseitige Kurbelwelle abgibt.
Es empfiehlt sich, den Verdichter als Kolbenverdichter auszubilden und dessen Kolbenschubstangen so an die auslassseitige Kurbelwelle anzulenken und dessen Zylin derzahl so zu wählen, dass die Drehmoment- schwankungen der Kurbelwelle verkleinert werden.
Der Erfindungsgegenstand ist auf der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel vereinfacht dargestellt. Fig. 1 veranschau licht das Ausführungsbeispiel in einem Längsschnitt quer zu den Kurbelwellen und Fig. 2 in einem aufgeklappten Schnitt längs der gebrochenen Linie II-II der Fig. 1.
Die Kurbelwellen 1 und 2 sind je von einer Gruppe von Kolben 3 bezw. 4 ange trieben und übertragen die Arbeit über die Zahnräder 5 bezw. 6 und das zentrale Ge trieberad 7 auf die Hauptwelle 8, an welche irgendeine Welle, z. B. eine nicht gezeich nete Schiffsantriebswelle, angeflanscht sein kann.
Den Arbeitszylindern 9, in welchen je zwei Kolben gegenläufig sich bewegen, wird durch die Einlassschlitze 10 die zur Verbren nung notwendige Luft zugeführt. Die Ver brennungsgase strömen durch die Auslass- schlitze 11 aus den Zylindern, alsdann durch eine Sammelleitung 12 zur Abgasturbine 13 und schliesslich aus dieser durch die Leitung 14 ins Freie oder zur weiteren Ausnützung zum Beispiel in einen nicht gezeichneten Wärmeaustauscher.
Die Kurbelwelle 1 auf der Auslassseite der Maschine hat gegenüber der Kurbelwelle 2 auf der Einlassseite Voreilung. Beim Be- trieb im eingezeichneten Drehsinn steht ,e eine Kurbel der einlassseitigen Kurbelwelle \_? gerade im Totpunkt; wenn die gegenüber liegende Kurbel der auslassseitigen Kurbel welle 1 den entsprechenden Totpunkt bereits um den Winkel co (der beispielsweise 5 bis <B>10'</B> betragen kann) überschritten hat.
In folge der Voreilung ist die von der Gruppe der Kolben 3 an die auslassseitige Kurbel welle 1 abgegebene Arbeit wesentlich grösser als die von der Gruppe der einlassseitigon Kolben 4 an die Kurbelwelle 2 abgegebene Arbeit. Der Unterschied der Teilarbeits- beträge kann sich auf<B>?0%</B> der Gesamtarbeit beider Kurbelwellen und noch höher stellen.
Die Kolbenverdichter 15 sind mittels der Schubstangen 16 mit der auslassseitigen Kurbelwelle 1 gekuppelt. Jedem Arbeits zylinder 9 ist ein Verdichterzylinder 15 zu geordnet. Sie fördern die verdichtete Luft durch die Leitung 18 zu den Einlassschlit- zen 10. Die Abgasturbine 13 ist über ein die Drehzahl erniedrigendes Untersetzungs- getriebe 19 mit der einlassseitigen Kurbel welle 2 gekuppelt.
Die Kolbenverdichter 15 vermindern die zur Übertragung von der Kurbelwelle 1 auf das Zentralgetriebe be stimmte Arbeit, während die Turbine 13 die von der Kurbelwelle 2 auf das Zentral getriebe zu übertragende Arbeit vermehrt. Durch die auf der einen Seite stattfindende Verminderung und auf der andern Seite stattfindende Vermehrung der Arbeit wird der Unterschied der Teilarbeitsbeträge, wel che von den Kurbelwellen über das zentrale Getriebe auf die Hauptwellen zu übertragen sind, verkleinert.
Es wird dadurch möglich, den Gang der Maschine derart zu vergleich mässigen, dass die Gefahr nicht mehr besteht, dass das Drehmoment insbesondere der ein- lassseitigen Kurbelwelle in einzelnen Bewe gungsabschnitten infolge von Schwankungon so weit sinkt, dass es negativ wird. Ein Lärm der Getriebezahnräder, der beim Abheben aneinanderliegender Zahnflanschen entstehen könnte, wird hierdurch vermieden.
Die Anlenkung der Kolbenverdichter an die auslassseitige Kurbelwelle 1, die Zylin- derzahl und gegebenenfalls auch, die beweg lichen Verdichtermassen sind so gewählt, dass das Drehmoment an der Kurbelwelle 1 noch weiter vergleichmässigt wird.
Die Kolbenstangen der mit der auslass- seitigen .Kurbelwelle gekuppelten Verdichter können an die Schubstangen der auslassseiti- gen Kolben angelenkt sein: Dadurch kann zur Vergleichmässigung des Drehmomentes noch weiter beigetragen werden.
hie Erfindung lässt sich selbstverständ lich auch bei Brennkraftmuschinenanlagen anwenden; bei denen mehr als eine Doppel wellengegenkolben-Brennkraftmaschine über ein mehreren oder allen Maschinen gemein sames zentrales Getriebe eine Hauptwelle an treiben. Das zentrale Getriebe kann aus meh reren Rädern bestehen, welche die beiden Kurbelwellen miteinander verbinden und die Teilarbeitsbeträge auf die Hauptwelle über tragen. Die Brennkraftmaschine nach der Erfindung kann auch nur einen einzigen Zylinder aufweisen.
Insbesondere bei Ein zylindermaschinen oder Maschinen mit ge ringer Zylinderzahl wirkt sich die Ver- gleichmässigung des Ganges besonders vor teilhaft aus, weil bei solchen Maschinen die Gefahr erhöht ist, dass das Drehmoment in einzelnen Bewegungsabschnitten negativ wird.
Als Verdichter können Kolbenverdichter ebensogut wie ';jede Art von Rotationsver dichtern, z. B: Fliehkraftverdichter, Achsial- verdichter, Kapselverdichter oder dergleichen, verwendet werden. Wenn mehrere Verdich ter vorhanden sind, können dieselben auch bintere@nandertesebaltet sein, so dass die Luft in mindestens zweistufiger Verdichtung auf den zur Einführung in die Brennkraft- zylinder vorgesehenen Druck gebracht wird.
Double-shaft opposed piston internal combustion engine. The invention relates to double-shaft opposed piston internal combustion engines operating in two-stroke cycles with the crankshaft on the outlet side in advance relative to the crankshaft on the inlet side and consists in
that a compressor serving to compress the combustion air is driven by the exhaust-side crankshaft and a turbine driven by the exhaust gases delivers its power to the inlet-side crankshaft.
It is advisable to design the compressor as a piston compressor and to link its piston push rods to the crankshaft on the exhaust side and to select the number of cylinders so that the torque fluctuations of the crankshaft are reduced.
The subject of the invention is shown in simplified form on the drawing in an exemplary embodiment. FIG. 1 illustrates the exemplary embodiment in a longitudinal section transversely to the crankshafts and FIG. 2 in an opened section along the broken line II-II of FIG. 1.
The crankshafts 1 and 2 are each of a group of pistons 3 respectively. 4 is driven and transfer the work on the gears 5 respectively. 6 and the central Ge gear wheel 7 on the main shaft 8 to which any shaft, z. B. a not signed designated ship's drive shaft, can be flanged.
The working cylinders 9, in each of which two pistons move in opposite directions, the air necessary for combustion is supplied through the inlet slots 10. The combustion gases flow through the outlet slots 11 from the cylinders, then through a collecting line 12 to the exhaust gas turbine 13 and finally from this through the line 14 into the open air or for further use, for example, into a heat exchanger (not shown).
The crankshaft 1 on the outlet side of the engine is in advance of the crankshaft 2 on the inlet side. When operating in the direction of rotation shown, e is a crank of the inlet-side crankshaft \ _? just in dead center; when the opposite crank of the exhaust-side crank shaft 1 has already exceeded the corresponding dead center by the angle co (which can be, for example, 5 to 10 ').
As a result of the advance, the work delivered by the group of pistons 3 to the crankshaft 1 on the outlet side is significantly greater than the work delivered to the crankshaft 2 by the group of pistons 4 on the inlet side. The difference in the partial work amounts can be <B>? 0% </B> of the total work of both crankshafts and even higher.
The piston compressors 15 are coupled to the crankshaft 1 on the outlet side by means of the push rods 16. Each working cylinder 9 is a compressor cylinder 15 is assigned to. They convey the compressed air through the line 18 to the inlet slots 10. The exhaust gas turbine 13 is coupled to the inlet-side crankshaft 2 via a reduction gear 19 which lowers the speed.
The piston compressor 15 reduce the work to be transmitted from the crankshaft 1 to the central transmission, while the turbine 13 increases the work to be transmitted from the crankshaft 2 to the central transmission. Due to the reduction in work on the one hand and the increase in work on the other, the difference in the partial work amounts that are to be transmitted from the crankshafts to the main shafts via the central gearbox is reduced.
This makes it possible to compare the gear of the machine in such a way that there is no longer any risk of the torque, in particular of the inlet-side crankshaft, falling so far in individual movement sections as a result of fluctuations that it becomes negative. This avoids noise from the gear wheels, which could arise when the tooth flanges lying against one another are lifted off.
The articulation of the piston compressor to the crankshaft 1 on the outlet side, the number of cylinders and, if necessary, the movable compressor masses are selected so that the torque on the crankshaft 1 is evened out even further.
The piston rods of the compressor coupled to the crankshaft on the outlet side can be linked to the push rods of the piston on the outlet side: This can help to even out the torque.
The invention can of course also be applied to internal combustion engines; in which more than one double-shaft opposed piston internal combustion engine drive a main shaft via several or all machines common central transmission. The central transmission can consist of several wheels that connect the two crankshafts and carry the partial working amounts to the main shaft. The internal combustion engine according to the invention can also have only a single cylinder.
In particular in the case of single-cylinder machines or machines with a small number of cylinders, the equalization of the gear has a particularly advantageous effect, because with such machines the risk is increased that the torque will be negative in individual movement segments.
As a compressor, reciprocating compressors can just as well as'; densify any type of Rotationsver, z. B: centrifugal compressors, axial compressors, capsule compressors or the like can be used. If several compressors are present, they can also be binter @ nandertesebalten so that the air is brought in at least two-stage compression to the pressure provided for introduction into the internal combustion cylinder.