DE666223C - Free flight piston internal combustion compressor with at least two internal combustion aircraft pistons - Google Patents

Description

Freiflugkolbenbrennkraftverdichter mit mindestens zwei Brennkraftflugkolben Die Erfindung ;betrifft einen Freiflugkolbenbrennkraftverdichter mit mindestens zwei Brennkraftflugkolben, (die sich derart bewegen, daß der Verdichtungshub des einen mit dem Ausdehnungshub des anderen zusammenfällt.Free-flight piston internal combustion compressor with at least two internal-combustion aircraft pistons The invention relates to a free-flying piston internal combustion compressor with at least two internal combustion pistons (which move in such a way that the compression stroke of the one coincides with the expansion stroke of the other.

Es sind Brennkraftverdichter bekannt, die Treibgas erzeugen, .deren Kolben jedoch mit einer Kurbel verbunden sind. Dadurch ergeben sich für die Brennkraftkolben durch die Kurbel bedingte Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverhältnisse. Von diesen Verhältnissen ist auch der mittlere Druck im Zylinder abhängig. Dagegen werden bei Brennkraftflugkolibenmaschinen die Geschwindi.gkeits- undBeschl.eunigungsverhältnisse der Flugkolben nicht mehr durch eine Kurbel bestimmt, so daß insbesondere zu Beginn des Expansionshubes die Beschleunigung sehr groß sein kann. Erst dadurch ist es ermöglicht, dieKolbengeschwin.digkeitund den mittleren Druck im Zylinder über die für Kurbelmaschinen bedingte Grenze hinaus zu erhöhen.Internal combustion compressors are known that generate propellant gas, .deren Pistons, however, are connected to a crank. This results in the internal combustion piston Speed and acceleration conditions caused by the crank. from The mean pressure in the cylinder is also dependent on these conditions. Be against it the speed and acceleration ratios of internal combustion aircraft the flying piston is no longer determined by a crank, so that especially at the beginning of the expansion stroke the acceleration can be very large. Only then is it allows the piston speed and the mean pressure in the cylinder via the for crank machines conditional limit beyond to increase.

Außerdem sind durch den Wegfall .der Kurbel bei einer Brennkraftflugkolbenmaschine ganz andere Verhältnisse von Hub zu Durchinesser möglich, so daß die Hublänge ohne wesentliche Verteuerung gegenüber derjenigen bei Kurbelmaschinen gesteigert und somit die Wirtschaftlichkeit verbessert wenden kann. Bei den bis jetzt bekannten Ausführungen von Flugkolbenmaschinen, die Luftverdichter antreiben, konnten diese Verhältnisse nicht ausgenutzt werden. Es sind nämlich bei .den bekannten Maschinen Brennkraftkolben und Verdichterkolben so miteinander verbunden, daß sie den gleichen Hub haben. Beim Verdichter ist es.aus verschiedenen Gründen nicht zweckmäßig, die Kolbengeschwindigkeit über Idas für Kurbelmaschinen übliche Maß zu steigern. Derselbe Hub für Brennkraftmaschine und Verdichterkolben bei den bekannten Ausführungen bedingt auch eine Beschränkung der Kolbengeschwindigkeit des Brennkraftkolbens auf das für den VerdichterlAben zuträgliche Maß.In addition, the elimination of the crank in an internal combustion piston engine completely different ratios of stroke to diameter possible, so that the stroke length without substantial increase in price compared to that of crank machines and increased thus the profitability can be improved. With the ones known so far Versions of aviation piston machines that drive air compressors could do this Conditions are not exploited. Namely, they are with the known machines Internal combustion piston and compressor piston connected to one another in such a way that they are the same Have hub. In the case of the compressor, it is not advisable to use the To increase piston speed over Idas usual for crank machines. Same Conditional stroke for internal combustion engine and compressor piston in the known designs also a restriction of the piston speed of the internal combustion piston to that for the amount conducive to the compression age.

Nun ist es nicht nur bekannt, zur Kräfteübertragung zwischen zwei Kolben, von ,denen der eine mit einem Kurbeltrieb verbunden ist, Flüssigkeitssäulen einzuschalten, sondern auch die Brennkraftkolben zweier nebeneinanderliegender Brennkraftflugkolbenkompressormotoren sind schon durch Flüssigkeitssäulen verbunden worden. Bei diesen bekannten Flugkolbenkompressormotoren sind jedoch die Kompressorkolben starr mit den Brennkraftkolben verbunden.Now it is not only known for the transfer of forces between two Pistons, one of which is connected to a crank drive, columns of liquid switch on, but also the internal combustion pistons of two adjacent internal combustion aviation piston compressor motors have already been connected by columns of fluid. In these known flying piston compressor motors however, the compressor pistons are rigidly connected to the internal combustion piston.

Durch die Erfindung wird es möglich, die Hublärige oder den Durchmesser des Verdichterkolbens unabhängig von der Hublänge bzw. vom Durchmesser der Brennkraftfllugkolben zu - bestimmen, indem der Antrieb des Verdichters von einer zwischen die Brennkraftflugkolben geschalteten, mit .diesen sich bewegenden, an sich bekannten Flüssigkeitssäule ohne Zwischenschaltung eines Kurbeltriebes abgeleitet wird. Vorteilhaft geschieht die Ableitung des Antriebes des Verdichters mit Hilfe eines in die Flüssigkeitssäule eingeschalteten Kolbens.The invention makes it possible to use the stroke or the diameter of the compressor piston regardless of the stroke length or the diameter of the internal combustion piston to - determine by the drive of the compressor of one between the internal combustion piston switched, with .dies moving, known per se Liquid column is derived without the interposition of a crank mechanism. Advantageous the drive of the compressor is diverted into the liquid column with the help of a switched on piston.

Es können die Leckverluste :des Antriebskolbens des Verdichters durch Vergrößerung der Flüssigkeitsmenge der einen der Flüssigkeitssäulenhälften und Verkleinerung derjenigen der anderen Hälfte, z. B. durch vom Antriebskolben gesteuerte Umführungsleitungen und in diesen vorgesehene Rückschlagventile, ausgeglichen werden. Auch kann eine vom Enddruck des Verdichters beeinflußte Kolbensteuerung vorgesehen sein, durch welche die Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeitssäulenhälften geändert wird, um eine Verstellung der Endlagen der Brennkraftflugkolben in den Brennräumen zu ermöglichen. Außerdem können die Brennkraf.tflugkolben mit je einem Steuerkolben versehen sein, auf deren beide Seiten je eine Flüssigkeitssäule einwirkt. Es können sowohl zwei gegenläufig sich bewegende, durch Flüssigkeitssäulen miteinander verbundene Brennkraftflugkolbenpaare vorgesehen sein als auch zwei Brennkraftflugkolbenpaare mit zwei oder mehr Verdichterkolben zusammenarbeiten.Leakage can be caused by: the drive piston of the compressor Increase and decrease the amount of liquid in one of the liquid column halves that of the other half, e.g. B. by controlled by the drive piston bypass lines and check valves provided in these are compensated. Can also be a be provided influenced by the final pressure of the compressor piston control by which the liquid amount of the liquid column halves is changed to one To enable adjustment of the end positions of the internal combustion pistons in the combustion chambers. In addition, the combustion pistons can each be provided with a control piston, a column of liquid acts on both sides. There can be two Internal combustion piston pairs moving in opposite directions and connected to one another by columns of liquid be provided as well as two pairs of internal combustion aviation pistons with two or more compressor pistons work together.

Die Erfindung ist auf' der Zeichnung in fünf Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.The invention is based on the drawing in five exemplary embodiments shown schematically.

Fig. i und 2 zeigen einen Motorkompressor mit zwei Brennkraftkolben und einem Kompressorkolben.FIGS. I and 2 show a motor compressor with two internal combustion pistons and a compressor piston.

Fig.3 zeigt einen Kompressor mit zwei gegenläufig sich bewegenden Brennkraftkolbenpaaren und einem Kompressorkolben und Fig. 4 einen Kompressor mix zwei Brennkraftflugkolbenpaaren und zwei Kompressorkolben.Fig.3 shows a compressor with two moving in opposite directions Combustion piston pairs and a compressor piston and Fig. 4 a compressor mix two pairs of internal combustion aviation pistons and two compressor pistons.

Fig. 5 veranschaulicht eine Anordnung, bei welcher :die Leckverluste des kolbenartig ausgebildeten Kompressorantriebsorgans ausgeglichen werden, und zeigt eine Vorrichtung, um die Kompressionsräume der Brennkraftzylinder vergrößern oder verkleinern zu können.Figure 5 illustrates an arrangement in which: the leakage losses of the piston-like compressor drive member are compensated, and shows a device to enlarge the compression spaces of the internal combustion cylinder or to be able to reduce it.

Der Motorkompressor nach Fig. i weist zwei Brennkraftzylinder i und 2 mit je einem Flugkolben 3 und 4 auf. Die Flugkolben 3 und 4 bewegen sich derart, daß der Verdichtungshub des einen mit dem Ausdehnungshub des anderen zusammenfällt. Zwischen die Kolben 3 und 4 ist die Flüssigkeitssäule 5 eingeschaltet, von deren Bewegungen der Antrieb des Kompressors 7 abgeleitet wird. Die Ableitung erfolgt durch den die Bewegungen der Flüssigkeitssäule mitmachenden Kompressorantriebskolben 9, der durch die Stange io mit dem Kompressorkolben 8 starr verbunden ist und sich im Zylinder 12 bewegt. Die eine Hälfte der Flüssigkeitssäule 5 liegt zwischen der unteren Seite des Kompressorantriebskolbens 9 und dem im Zylinder 15 sich bewegenden Brennkraftsteuerkolbens 14, die andere zwischen dem Steuerkolben 16 des Brennkraftkolben.s 3 und der oberen Seite des Kompressorantriebskolbens 9.The motor compressor according to FIG. I has two internal combustion cylinders i and 2 each with a flying piston 3 and 4. The flying pistons 3 and 4 move in such a way that that the compression stroke of one coincides with the expansion stroke of the other. Between the pistons 3 and 4, the liquid column 5 is switched on, of which Movements of the drive of the compressor 7 is derived. The derivation takes place through the compressor drive piston that follows the movements of the liquid column 9, which is rigidly connected to the compressor piston 8 by the rod io and itself moves in cylinder 12. One half of the liquid column 5 lies between the lower side of the compressor drive piston 9 and that in the cylinder 15 moving Internal combustion control piston 14, the other between the control piston 16 of the internal combustion piston 3 and the top of the compressor drive piston 9.

Beim Ausdehnungshub des Brennkraftflugkolbens 4 wird die Flüssigkeit der linken Flüssigkeitssäulenhälfte 5 durch den mit dem Brennkraftkolben 4 verbundenen Steuerkolben 14 aus dem Zylinder 15 unter den Kompressorantriebskolben 9 gedrückt, wodurch dieser mit dem Kompressorkolben 8 - zusammen angehoben wird. Im unteren Raum des Kompressors 7 findet das Ansaugen von Luft statt, während im oberen Raum Luft verdichtet wird. Die Flüssigkeit im Zylinder i 2 über dem Kompressorantriebskolben 9 wird in den Zylinder 17 hinübergedrückt, wodurch der mit den Brennkraftkolben 3 verbundene Steuerkolben 16 nach unten bewegt wird, während der Brennkraftflugkolben 3 seinen Verdichtungshub ausführt. Setzt die Zündung im Zylinder i ein, so spielen sich die Vorgänge im umgekehrten Sinne ab.During the expansion stroke of the internal combustion piston 4, the liquid the left liquid column half 5 through the one connected to the internal combustion piston 4 The control piston 14 is pressed out of the cylinder 15 under the compressor drive piston 9, whereby this with the compressor piston 8 - is raised together. At the bottom Space of the compressor 7 takes place the suction of air, while in the upper space Air is compressed. The fluid in cylinder i 2 above the compressor drive piston 9 is pushed over into the cylinder 17, whereby the piston with the internal combustion engine 3 connected control piston 16 is moved downward, while the internal combustion aviation piston 3 executes its compression stroke. If the ignition starts in cylinder i, play the processes take place in the opposite sense.

Bei der Ausführung nach Fig. 2 sind die Brennkraftzylinder i und :2 nebeneinander angeordnet. Der Kompressorzylinder 7 befindet sich oberhalb der beiden Brennkraftzylinder. Zwischen dem Kompressorzylinder 7 und den Brennkraftzylindern i und 2 befindet sich rlie Flüssigkeitssäule 5 mit ihren Zylindern 12, 15 und 17. Die Flüssigkeit aus dem Zylinder 15 wird durch den Kanal 13 unter den Kompressorantriebskolben 9 geleitet.In the embodiment according to FIG. 2, the internal combustion cylinders are i and: 2 arranged side by side. The compressor cylinder 7 is located above the two Internal combustion cylinder. Between the compressor cylinder 7 and the internal combustion cylinders i and 2 is the liquid column 5 with its cylinders 12, 15 and 17. The liquid from the cylinder 15 is through the channel 13 under the compressor drive piston 9 headed.

In Fig. 3 weisen die Brennkraftzylinder i9 und2o zwei gegenläufigsichbewegendeBrennkraftflugkolbenpaare 21, 22 und 23, 24 auf. Der mit einem Kolben 27 versehene doppelt wirkende Kompressor 26 hat eine durchgehende Kolbenstange 28 mit Antriebskolben 29 und 3o, die 'sich in :den Zylindern 31 und 32 .bewegen. Die Steuerkolben 37 und 39 der Brennkraftflugkolben z1 und 23 bewegen sich mit der Flüssigkeitssäule 34 und die Steuerkolben 38 und 40 der Brennkraftflugkolben22 und 24 mit der Flüssigkeitssäule 35. Hat die Zündung im Brennkraftzylinder i9 (in der gezeichneten Kolbenstellung nach Fig. 3) stattgefunden, so folgt der Ausdehnungshub im Zylinder i9, und es wird die Flüssigkeit der rechten Flüssigkeitssäulenhälften 34 und 35 'durch die Steuerkolben 37 und 38 nach den Zylindern 32 und 31 hinübergeschoben. Die Kompressorantriebskolben 30 und 29 machen dabei die Bewegung mit und treiben den Kompressorkol;ben 27 nach unten. Die Brennkraftkolben 23 und 24 führen in der gleichen Zeit ihren Verdichtungshub aus. Der Brennstoff wird darauf in den Zylinder 20 eingespritzt, worauf der Ausdehnungshub folgt. Die Flüssigkeitssäulen 34 und 35 bewegen sich dabei in entgegengesetzter Richtung, so daß der Kompressorkolben 27 in seine obere Totpunktlage hinaufgelangt.In Fig. 3, the internal combustion cylinders i9 and 20 have two pairs of internal combustion aviation pistons 21, 22 and 23, 24 moving in opposite directions. The double-acting compressor 26, which is provided with a piston 27, has a continuous piston rod 28 with drive pistons 29 and 3o, which move in: the cylinders 31 and 32. The control pistons 37 and 39 of the internal combustion piston z1 and 23 move with the liquid column 34 and the control pistons 38 and 40 of the internal combustion piston 22 and 24 with the liquid column 35. If the ignition in the internal combustion cylinder i9 (in the piston position shown in FIG. 3) has taken place, so follows the expansion stroke in cylinder i9, and the liquid of the right liquid column halves 34 and 35 'is pushed over by the control pistons 37 and 38 to the cylinders 32 and 31. The compressor drive pistons 30 and 29 take part in the movement and drive the compressor piston 27 downwards. The internal combustion pistons 23 and 24 perform their compression stroke at the same time. The fuel is then injected into the cylinder 20, followed by the expansion stroke. The liquid columns 34 and 35 move in the opposite direction so that the compressor piston 27 reaches its top dead center position.

Der Motorkompressor nach Fi:g.4 weist zwei Brennkraftzylinder i9 und ao mit zwei Brennkraftflugkolbenpaaren 21, 22 und 23, 24 auf. Es sind bei dieser Ausführung zwei Kompressoren 43 und 45 mit je einem Kompressorkolben 42 bzw. 44 vorgesehen. Der doppelt wirkende Kompressorkolben 42 des Kompressors 43 erhält seinen Antrieb durch die Flüssigkeitssäule 34 und der doppelt wirkende Kompressorkolben 44 des Kompressors 45 durch die Flüssigkeitssäule 35. Die Kompressorkolben 42 und 44 saugen die Luft durch die Einlaßventile 47 ein und fördern sie durch die Druckventile 48 in die Druckräume 49, 50 und 5i, von wo sie durch die Kanäle 52 in ,die Leitung 53 und von dort über die Umführungsleitunig 57 in die Leitung 54 gelangen. An ,die Leitungen 53 und 54 sind die Einlaßschlitze 56 ,der Brennkraftzylinder i9 und 2o angeschlossen.The motor compressor according to FIG. 4 has two internal combustion cylinders i9 and ao with two pairs of internal combustion aviation pistons 21, 22 and 23, 24. In this embodiment, two compressors 43 and 45, each with a compressor piston 42 and 44, are provided. The double-acting compressor piston 42 of the compressor 43 is driven by the liquid column 34 and the double-acting compressor piston 44 of the compressor 45 by the liquid column 35. The compressor pistons 42 and 44 suck the air through the inlet valves 47 and convey it through the pressure valves 48 in the pressure chambers 49, 50 and 5i, from where they pass through the channels 52 into the line 53 and from there via the bypass line 57 into the line 54. To the lines 53 and 54, the inlet slots 56, the internal combustion cylinder i9 and 2o are connected.

Hat die Verdichtung in den Brennkraftzylindern i9 und 2o stattgefunden, so wird der Brennstoff in bekannter Weise durch die Brennstoffventilkanäle 58 und 59 eingespritzt. Am Ende des Ausdehnungshubes werden die Auslaßschlitze 6o geöffnet, und das Abgas-Luft-Gemisch strömt in die Leitungen 61, von wo es, durch die Sammelleitung 99 in eine Abgaskraftmaschine gelangend, zur weiteren Leistungserzeugung herangezogen werden kann.If the compression has taken place in the internal combustion cylinders i9 and 2o, so the fuel is in a known manner through the fuel valve channels 58 and 59 injected. At the end of the expansion stroke, the outlet slots 6o are opened, and the exhaust gas-air mixture flows into the lines 61, from where it, through the manifold 99 getting into an exhaust gas engine, used for further power generation can be.

Die Steuerkolben 37 bis 40 der Brennkraftflugkolbenpaare 21, 22 bzw. 23, 24 arbeiten in den Zylindern 62 bis 65 mit den Flüssigkeitssäulen 34 und 35. Die Gegenläufigkeit der Brennkraftflugkolben 21 und 22 bzw. 23 und 24 wird durch ein Synchronisiergestänge bekannter Art mit den Schubstangen 67 und den Schwingkurbeln 68 sichergestellt. Die Zylinder 62 bis 65 sind mit den Zylindern 31 und 32 verbunden, in denen sich die doppelt wirkenden Kompressorantriebskolben 29 und 30, die durch die Kolbenstangen 70 und 71 mit den Kompressorkolben 42 und 44 verbunden sind, bewegen.The control pistons 37 to 40 of the internal combustion piston pairs 21, 22 and 23, 24 work in the cylinders 62 to 65 with the liquid columns 34 and 35. The counter-rotation of the internal combustion pistons 21 and 22 or 23 and 24 is controlled by a synchronizing linkage of a known type with the push rods 67 and the rocking cranks 68 ensured. The cylinders 62 to 65 are connected to the cylinders 31 and 32 in which the double acting compressor drive pistons 29 and 30, which are connected to the compressor pistons 42 and 44 by the piston rods 70 and 71, move.

Bei der Ausführung nach Fig.4 beginnt das Brennkraftflugkol.benpaar 23, 24 aus der gezeichneten Totpunktlage seinen Ausdehnungshub, während das Kolbenpaar 2i, 22 seinen Verdichtungshub ausführt. Die Steuerkolben 39 und 40 .der Brennkraftflugkolben 23 und z4 .drücken die Flüssigkeit der linken hlüssigkeitssäulenhälften 34 und 3.5 nach den Zylindern 31 und 32, wodurch die Kompressorantriebskolben 29 und 3o nach außen getrieben werden und ihrerseits die Flüssigkeit der anderen Flüssigkeitssäulenhälften 34 und 35 in die Zylinder 62 und 63 hinüberschieben. Bei der Bewegung der Kompressorantriebskolben 29 und 30 mit den Kompressorkolben 42 und 44 in der Richtung nach außen wird die in den äußeren Verdichtungsräumen der Kompressorzylinder 43 und 45 befindliche Luft verdichtet, während die inneren Kompressorräume Luft ansaugen. Haben die Brennkraftkolben 23 und 24 ihren Hubweg durchlaufen und hat im Brennkraftzylinder 2o am Ende des Hubes der Auspuff stattgefunden, so erfolgt darauf die Zündung in dem Zylinder i9, und es bewegen sich die Kolben in der entgegengesetzten Richtung: Durch die gegenläufige Bewegung der Kompressorkolben 42 und 44 wird ein guter Massenausgleich erreicht.In the embodiment according to FIG. 4, the pair of internal combustion pistons 23, 24 begins its expansion stroke from the drawn dead center position, while the pair of pistons 2i, 22 performs its compression stroke. The control pistons 39 and 40, the internal combustion piston 23 and z4, press the liquid of the left liquid column halves 34 and 3.5 to the cylinders 31 and 32, whereby the compressor drive piston 29 and 3o are driven outwards and in turn the liquid of the other liquid column halves 34 and 35 into the Slide over cylinders 62 and 63. When the compressor drive pistons 29 and 30 move with the compressor pistons 42 and 44 in the outward direction, the air located in the outer compression chambers of the compressor cylinders 43 and 45 is compressed, while the inner compressor chambers suck in air. If the internal combustion pistons 23 and 24 have completed their stroke and if the exhaust has taken place in the internal combustion cylinder 2o at the end of the stroke, then the ignition in the cylinder i9 takes place and the pistons move in the opposite direction: due to the counter-rotating movement of the compressor pistons 42 and 44 a good mass balance is achieved.

Handelt es sich darum, das aus den Brennkraftzylindern austretende Abgas-Luft-Gemisch zur Arbeitsleistung in einer Abgaskraftmaschine heranzuziehen, so gestaltet sich die Arbeitsweise der Maschine nach Fig. 4 wie folgt: Nach erfolgter Brennstoffeinspritzung und Zündung in dem Brennkraftzylinder 2o bewegen sich die Brennkraftkolben 23 und 24 und die Kompressorkolben 4z und 44 nach außen. In die inneren Kompressorräume wird durch die Saugventile 47 Luft angesaugt und in den äußeren Kompressorräumen Luft verdichtet, die über die Druckventile 48 in die Druckräume 49, 50 und 51 gefördert wird, von wo sie unter einem Druck von etwa 4 Atm. durch die Kanäle 52 in die Leitung 53 und durch die Umführungsleitung 57 in die Leitung 54 und von hier über die Einlaßschlitze 56 in .die Brennkraftzylinder gelangen kann. Am Ende des Ausdehnungshubes der Brennkraftkolben 23 und 24 strömen die Abgase aus dem Zylinder 2o durch die Auslaßschlitze 6o in die Leitungen 61 und die Luft aus den Leitungen 53 und 54 durch die Schlitze 56 in den Zylinder 2o, wo sie als Spizlluft zur Wirkung kommt und die Abgase durch die Auspuffschlitze 6o in die Leitung 6 1 hinaustreibt. Die in dem Brennkraftzylinder verbliebene, unter einem Druck von etwa 4 Atm. stehende Luft wird in dem Brennkraftzylinder weiter verdichtet, worauf nach erfolgter Brennstoffeinspritzung und Zündung die Arbeitsvorgänge sich wiederholen. Auf der rechten Seite des Motorkompressors haben die Brennkraftkolben 21 und 22 in der gleichen Zeit ihren Verdichtungs- und Ausdehnungshub ausgeführt. Die Vorgänge spielen sich dabei auf der rechten Seite in der gleichen Weise ab wie auf der linken. Das Abgas-Luft-Gemisch strömt aus -den Zylindern ig und 2o durch die Auspuffschlitze 6o in die Leitungen 61 und aus diesen durch die Sammelleitung 99 in die nicht eingezeichnete Abgasmaschine, die das Abgas-Luft-Gemisch mit einer Temperatur von 35o bis q.50° zugeführt erhält.If it is a question of using the exhaust gas-air mixture exiting the internal combustion cylinders for work in an exhaust gas engine, the mode of operation of the machine according to FIG. 4 is as follows: After the fuel injection and ignition in the internal combustion cylinder 2o, the internal combustion pistons 23 move and 24 and the compressor pistons 4z and 44 to the outside. Air is sucked into the inner compressor chambers by the suction valves 47 and air is compressed in the outer compressor chambers, which is conveyed via the pressure valves 48 into the pressure chambers 49, 50 and 51, from where it is under a pressure of about 4 atm. through the channels 52 into the line 53 and through the bypass line 57 into the line 54 and from here via the inlet slots 56 into .die internal combustion cylinder. At the end of the expansion stroke of the internal combustion piston 23 and 24, the exhaust gases flow from the cylinder 2o through the outlet slots 6o into the lines 61 and the air from the lines 53 and 54 through the slots 56 into the cylinder 2o, where it comes into effect as top air expels the exhaust gases through the exhaust slots 6o into the line 6 1. The one remaining in the internal combustion cylinder, under a pressure of about 4 atm. Standing air is further compressed in the internal combustion cylinder, whereupon the work processes are repeated after the fuel injection and ignition have taken place. On the right-hand side of the motor compressor, the internal combustion pistons 21 and 22 have carried out their compression and expansion strokes at the same time. The processes take place on the right side in the same way as on the left. The exhaust gas-air mixture flows from the cylinders ig and 2o through the exhaust slots 6o into the lines 61 and from these through the manifold 99 into the exhaust gas engine, not shown, which has the exhaust gas-air mixture at a temperature of 35o to q. Received 50 ° fed.

Die Brennkraftflugkolben können anstatt zwei, wie in Fig. 4 dargestellt, mehrere Kompressorkolben antreiben. Es können z. B. die Kompressoren 43 und 45 in Tan:dernbauart mit zwei und mehr hintereinanderliegenden Zylindern ausgeführt oder auf der oberen Seite des Zylinders 31 und auf der unteren Seite des Zylinders 32 ein Kompressorzylinder hinzugeschaltet werden. Die Flüssigkeitssäulen 34 und 35 können ebenfalls an Stelle eines einzigen Kompressorantriebskolbens mehrere solche, z. B. hintereinandergeschaltete Antriebskolben, aufweisen.The internal combustion engine pistons can instead of two, as shown in Fig. 4, drive several compressor pistons. It can e.g. B. the compressors 43 and 45 in Tan: dernbauart with two or more cylinders behind each other or on the upper side of the cylinder 31 and on the lower side of the cylinder 32 a compressor cylinder can be switched on. The liquid columns 34 and 35 instead of a single compressor drive piston, several such, z. B. series-connected drive pistons have.

Die Kolbenfläche der Kompressorantriebskolben 29 und 30 ist größer als die der Steuerkolben 37 bis 40. Der Hub der Kompressorkolben 42 und 44 ist also kleiner als der Hub der Brennkraftfluglcolben 21 bis 24. Die Kolbengeschwindigkeit der letzteren ist somit nicht an die Kolbengeschwindigkeit der Kompressorkolben 42 und 44 gebunden. Es können für die Geschwindigkeit der Brennkraftkolben also Werte gewählt werden, die höher liegen als die der Kompressorkolben bzw. umgekehrt, es kann die Geschwindigkeit der Kompressorkolben kleiner sein als .die der Brennkraftkolben. Die Geschwindigkeit der Kompressorkolben läßt sich also den Betriebsbedingungen der Ein- und Auslaßventile des Kompressors anpassen.The piston area of the compressor drive pistons 29 and 30 is larger than that of the control pistons 37 to 40. The stroke of the compressor pistons 42 and 44 is therefore smaller than the stroke of the internal combustion engine pistons 21 to 24. The piston speed of the latter is therefore not comparable to the piston speed of the compressor pistons 42 and 44 bound. For the speed of the internal combustion piston, values can thus be selected which are higher than that of the compressor pistons or, conversely, the speed of the compressor pistons can be lower than that of the internal combustion pistons. The speed of the compressor piston can therefore be adapted to the operating conditions of the inlet and outlet valves of the compressor.

Etwaige Leckverluste der Kompressorantriebskolben, durch die eine Änderung der Länge der beiden Flüssigkeitssäulenhälften eintreten würde, müssen auf irgendeinem Wege ausgeglichen werden. Hat z. B. die Flüssigkeitsmenge in der Flüssigkeitssäulenhälfte 72 der Ausführung nach Fig. 5 zugenommen und die der Säulenhälften 73 abgenommen, so erreicht der Kompressorantriebskolben g infolge der größeren Länge der oberen Säulenhälfte 72 seine untere Endlage früher als die Brennkraftflugkolben 3 und 4 die ihrige. Mit Rücksicht hierauf ist die Anordnung so getroffen, daß, sobald der Kompres.sorantriebskolben 9 seine untere Endlage überschreitet, der Abflußkana174 der oberen Kolbenseite .des Kompressorantriebskolbens 9 geöffnet wird. Bei .der weiteren Aufwärtsbewegung des Brennkraftflugkolbens 3 erfolgt ein Flüssi,gkeitsabfluß aus der Flüssigkeitssäulenhälfte 72 und dadurch ein Flüssigkeitszufluß zur Flüssigkeitssäulenhälfte 73, und zwar so lange, bis der Brennkraftflugkolben 3 seine obere Endlage erreicht hat. Um einen Flüssigkeitsrückfluß aus der Flüssigkeitssäulenhälfte 73 zur Säulenhälfte 72 zu verhindern, ist der Kanal 7.4 in bekannter Weise mit einem Rückschlagventi175 versehen. Für die obere Endlage dient der Zu- und Abfuhrkana176, der mit der unteren Seite des Kompressorantriebskolbens 9 zusammenarbeitet und ebenfalls mit einem Rückschlagventil77 versehen ist.Any leakage of the compressor drive piston through which a Change in the length of the two liquid column halves would have to occur be balanced in some way. Has z. B. the amount of liquid in the Liquid column half 72 of the embodiment according to FIG. 5 increased and that of the column halves 73 removed, the compressor drive piston reaches g as a result of the greater length the upper pillar half 72 its lower end position earlier than the internal combustion aviation piston 3 and 4 hers. With this in mind, the arrangement is made so that, as soon as the Kompres.sorantriebskolben 9 exceeds its lower end position, the Abflusskana174 the upper piston side of the compressor drive piston 9 is opened. In the further upward movement of the internal combustion piston 3 takes place a liquid, gkeitsabfluß from the liquid column half 72 and thereby a liquid inflow to the liquid column half 73, until the internal combustion piston 3 reaches its upper end position Has. To a liquid backflow from the liquid column half 73 to the column half 72 is to prevent channel 7.4 in a known manner with a non-return valve Mistake. The inlet and outlet channel176, the one with the lower one, serves for the upper end position Side of the compressor drive piston 9 cooperates and also with a check valve77 is provided.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 sind die Steuerkolben 16 und 14 der Brennkraftflugkolben 3 und 4 nicht nur auf der oberen, sondern auch auf -der unteren Seite durch eine Flüssigkeitssäule miteinander verbunden. Zwischen die untere Seite des Steuerkolbens 16 und die des Steuerkolbens 14 ist die Flüssigkeitssäule 78 eingeschaltet, wodurch erreicht wird, daß der eine Brennkraftflugkolben hinter dem anderen nicht zurückbleiben kann. Bliebe der Kolben 4 z. B. zurück, so würde er durch die Flüssigkeitssäule 78 nachgeschoben.In the embodiment according to FIG. 5, the control pistons 16 and 14 are the Internal combustion pistons 3 and 4 not only on the upper, but also on the lower Side connected to each other by a column of liquid. Between the lower side of the control piston 16 and that of the control piston 14, the liquid column 78 is switched on, whereby it is achieved that one internal combustion engine piston is not behind the other can stay behind. If the piston 4 remained z. B. back, it would pass through the column of liquid 78 pushed up.

Bei der Ausführung nach Fig. 5 ist auch die Einrichtung getroffen, daß, wenn bei höheren Leistungen des Motorkompressors zweckmäßig der Aufladedruck erhöht wird, der ,Verdichtungsraum der Brennkraftzylinder i und 2 größer eingestellt werden kann, damit ein Überschreiten des zulässigen Verdichtungs- bzw. Verbrennungsdruckes in diesen Zylindern vermieden wird. Die dafür nach Fig. 5 gewählte Einrichtung besteht aus den Leitungen 8o bis 82, dem Kolbenschieber 83 im Gehäuse 84 mit Ausflußöffnungen 85 und Anschlüssen 86 zum Flüssigkeitsdruckgefäß 87, dem doppelarmigen Schwinghebel 88, der gelenkig mit den Brennkraftflugkolben 3 und 4 verbunden ist, dem Winkelhebel 89, .dessen Achse 91 im Schwinghebel 88 gelagert ist, den Lenkern 92 und 93, dem Kolben 94 im Zylinder 95, der durch die Leitung 96 an den Luftaufnehmer 98 angeschlossen ist, und der Feder 97. Durch die Einrichtung wird der Zu- und Abfluß der Flüssigkeit zu bzw. von den Flüssigkeitssäulen 5 und 78 so gesteuert, daß durch die Veränderung der Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeitssäulen die Endlagen der Brennkraftflugkolben 3 und ,4, gegenüber den Endlagen des Kompressorkolbens 8, verstellt werden. Erhöht sich der Verdichtungsdruck im Kompressor 7 und somit der Aufladedruck in den Brennkraftzylindern i und 2, so bewegt sich der Kolben 94 im Zylinder 95 nach rechts. Der infolge dieser Bewegung im Uhrzeigersinn sich drehende Winkelhebel 89 schiebt dann mit Hilfe des Lenkers 92 den Kolbenschieber 83 nach unten. Die Leitungen 8o und 82 werden dadurch mit ihren Abflüssen 85 und die Leitung 81 mit ihrer Zufuhr 86 verbunden, wodurch die Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeitssäule 5 verkleinert und die Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeitssäule 78 vergrößert wird.In the embodiment according to FIG. 5, the device is also made that if the boost pressure is expediently increased at higher powers of the motor compressor, the compression chamber of the internal combustion cylinders i and 2 can be set larger so that the permissible compression or combustion pressure is exceeded is avoided in these cylinders. The device selected for this according to FIG. 5 consists of lines 8o to 82, the piston valve 83 in the housing 84 with outflow openings 85 and connections 86 to the liquid pressure vessel 87, the double-armed rocking lever 88, which is articulated to the internal combustion pistons 3 and 4, the angle lever 89,. Whose axis 91 is mounted in the rocker arm 88, the arms 92 and 93, the piston 94 in the cylinder 95, which is connected to the air receiver 98 through the line 96, and the spring 97. The device is the supply and Outflow of the liquid to or from the liquid columns 5 and 78 is controlled so that the end positions of the internal combustion pistons 3 and 4 relative to the end positions of the compressor piston 8 are adjusted by changing the amount of liquid in the liquid columns. If the compression pressure in the compressor 7 increases, and thus the boost pressure in the internal combustion cylinders 1 and 2, the piston 94 in the cylinder 95 moves to the right. The angle lever 89 rotating clockwise as a result of this movement then pushes the piston valve 83 downwards with the aid of the link 92. The lines 8o and 82 are thereby connected to their outflows 85 and the line 81 to its supply 86, whereby the amount of liquid in the column of liquid 5 is reduced and the amount of liquid in the column of liquid 78 is increased.

Die Brennkraftflugkol'ben 3 und q. und der Schwinghebel 88 werden dadurch mit dein Winkelhebel 89 gehoben. Der Winkelhebel 89 nimmt .dabei, da er durch den Kolben 9,4 in der Stellung I' festgehalten wird, den Kolbenschieber 83 mit, so daß dieser, wenn der Schwinghebel 88 die durch die Mittellinie dargestellte Stellung I erreicht hat, in seine Mittellage zurückgegangen ist und das Anheben der Brennkraftflugkolben 3 und 4. zum Stillstand kommt. Bei den Bewegungen der Brennkraftkolben 3 und d. schwingt der Hebel 88 um seinen Mittelpunkt, so daß die Achse g i, der Winkelhebel 89 und der Kolbenschieber 83 in Ruhe sind. Bei einer Abnahme des Aufladedruckes in den Brennkraftzylindern i und 2 verlaufen die Vorgänge im umgekehrten Sinne, d. h. der Winkelhebel 89 wird in die Stellung II' gedreht, und der Schwinghebel 88 senkt sich aus :der gezeichneten Stellung in die Stellung II, wodurch die Kompressionsräume in den Brennkraftzylindern i und 2 verkleinert werden.The internal combustion pistons 3 and q. and the rocker arm 88 are thereby lifted with your angle arm 89. The angle lever 89 takes the piston slide 83 with it, since it is held in position I 'by the piston 9, 4, so that it returns to its central position when the rocker arm 88 has reached the position I shown by the center line is and the lifting of the internal combustion piston 3 and 4 comes to a standstill. During the movements of the internal combustion piston 3 and d. the lever 88 swings about its center point, so that the axis gi, the angle lever 89 and the piston valve 83 are at rest. When the boost pressure in the internal combustion cylinders i and 2 decreases, the processes run in the opposite direction, ie the angle lever 89 is rotated into the position II ', and the rocker arm 88 lowers: the position shown in the position II, whereby the compression chambers in the internal combustion cylinders i and 2 are reduced in size.

Durch die Erfindung wird nicht nur der Vorteil erreicht, daß die Kolbengeschwindigkeit der Kompressorflugkolben unabhängig von der Kolbengeschwindigkeit der Brennkraftkolben gewählt werden kann, sondern es kann auch eine sehr niedrige Bauhöhe der Maschine erreicht werden. Die Geschwindigkeit der Kompressorkolben läßt sich außerdem den günstigsten Betriebsbedingungen der Saug- und Druckventile des Kompressors anpassen.The invention not only achieves the advantage that the piston speed the compressor flying piston independent of the piston speed of the internal combustion piston can be chosen, but it can also have a very low overall height of the machine can be achieved. The speed of the compressor pistons can also be adjusted Adapt the most favorable operating conditions of the suction and pressure valves of the compressor.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Freiflugkolbenbrennkraftverdichter mit mindestens zwei Brennkraftflugkolben, die sich derart bewegen; daß der Verdichtungshub des einen mit dem Ausdehnungshub des anderen zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Verdichters von einer zwischen die Brennkraftflugkolben geschalteten, mit diesen sich bewegenden, an sich bekannten Flüssigkeitssäule ohne Zwischenschaltung eines Kurbeltriebes abgeleitet wird, so daß die Hublänge oder der Durchmesser des Verdichterkolbens unabhängig von der Hublänge bzw. vom Durchmesser der Brennkraftflugkolben bestimmbar ist. PATENT CLAIMS: i. Free-flight piston internal combustion compressor with at least two internal combustion aviation pistons so moving; that the compression stroke of the one coincides with the expansion stroke of the other, characterized in that, that the drive of the compressor is connected between the internal combustion engine pistons, with this moving, known per se column of liquid without interposition a crank mechanism is derived, so that the stroke length or the diameter of the Compressor piston independent of the stroke length or the diameter of the internal combustion piston is determinable. 2. Freiflugkolbenbrennkraftverdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung des Antriebes des Verdichters mit Hilfe eines in die Flüssi.gkeits,s,ä:ule eingeschalteten Kolbens (9; 29, 30) geschieht. 2. Free-flight piston internal combustion compressor according to claim i, characterized in that that the discharge of the drive of the compressor with the help of a liquid, s, ä: ule switched on piston (9; 29, 30) happens. 3. Freiflugkolbenbrennkraftverdichter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegenläufig sich bewegende, durch Flüssigkeitssäulen miteinander verbundene Brennkraftflugkolbenpaare (2i, 22 und 23, 2.1) vorgesehen sind. ' q.. 3. Free-flying piston internal combustion compressor according to claim i and 2, characterized in that two counter-rotating, Internal combustion piston pairs (2i, 22 and 23, 2.1) are provided. 'q .. Freiflugkolbenbrennkraftverdichter nach Anspruch i :bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Brennkraftflugkolbenpaare mit nvei oder mehr Verdichterkolben (42, 44) zusammenarbeiten. Free-flight piston internal combustion compressor according to claim i: to 3, characterized in that two pairs of internal combustion aviation pistons with nvei or more compressor pistons (42, 44) work together. 5. Freiflugkolbenbrennkraftverdichter nach Anspruch i bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß die Leckverluste des Antriebskolbens des Verdichters durch Vergrößerung der Flüssigkeitsmenge der einen :der Flüssigkeitssäulenhälften und Verkleinerung derjenigen der anderen Hälfte, z. B. durch vom Antriebskolben gesteuerte Umführungsleitungen (74,76) und in diesen vorgesehene Rückschlagv entile (75, 77), @ausgeglichen werden. 5. Free-flight piston internal combustion compressor according to claim i to 4, characterized in that the leakage losses of the drive piston of the compressor by increasing the amount of liquid of the one: the liquid column halves and reducing that of the other half, z. B. by controlled by the drive piston bypass lines ( 74,76) and provided in these Rückschlagv valves (75, 77), @ are compensated. 6. Freiflugkolbenbrennkraftver:dichter nach Anspruch i bis 5, gekennzeichnet durch eine vom Enddruck des Verdichters beeinfluPzte Kolbensteuerung (8o-98), durch welche die Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeitssäulenhälften geändert wird, um eine Verstellung der Endlagen der Brennkraftflugkolben in den Brennräumen zu ermöglichen. 6. Free-flight piston combustion engine: more dense according to claims 1 to 5, characterized by one influenced by the final pressure of the compressor Piston control (8o-98), through which the amount of liquid in the liquid column halves is changed to an adjustment of the end positions of the internal combustion piston in the To enable combustion chambers. 7. Freiflugkolbenbrennkraftverdichter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftflugkol.ben mit je einem Steuerkolben (i4, 16) versehen sind, auf deren beide Seiten je eine Flüssigkeitssäule einwirkt.7. Free-flight piston internal combustion compressor according to claim i, characterized in that the Brennkraftflugkol.ben each with a control piston (i4, 16) are provided, on both sides of which a column of liquid acts.