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Lineargeneratoren
Revolutionärer Vorschlag: Die Kraftabnahme erfolgt sowohl über die Abgase (2, 3) wie auch elektrisch (10, 4) mit Lineargenerator. Der Motor hatte auch eine Aufladung (5). Der Vorschlag wurde nie realisiert.
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Harold Kosoff entwickelte einen Gegenkolbenmotor, bei dem die Kolben pneumatisch statt mechanisch synchronisiert wurden.
Schon 1964 hatte er die Vision eines Lineargenerators, mit dem Autos betrieben und Häuser mit Strom und Wärme versorgt werden können. Der Motor wurde nicht weiter entwickelt.
Download Jarret Article (langue français)
Noch war die Zeit nicht reif für Freikolben- Lineargeneratoren, denn noch gab es keine Seltenerd- Magnete mit ausreichend hoher Flussdichte.
Erst diese Hochleistungsmagnete erlauben es, die bewegten Massen in einem akzeptablen Rahmen zu halten.
Bei Freikolben-Konstruktionen wie von Jarret werden die Permanentmagnete thermisch stark belastet.
Ein Prototyp von Galileo, unter Verwendung von handelsüblichen Motorzylindern und dem Lineargenerator eines Stirlingmotors. Doppeltwirkende Bauweise.
- West Virginia University
- Sandia National Laboratories
Sources:
"A High Specific Energy Output Free Piston Engine-Generator (HISEN-FPEG) for Hybrid Electric Vehicles and Electric Utility Power Generation" by Dr. Robert Law / Kenneth A. Galitello, Jr. March 1996
et al.
Zweiter Prototyp (Diesel), nicht funktionstüchtig.
Sources:
"Optimization of a Brushless Permanent Magnet Linear Alternator for Use With a Linear Internal Combustion Engine", William R. Cawthorne, West Virginia University
"Free-Piston Diesel-Fueled Linear Alternator for Auxiliary Power Unit Applications, 1996-1999", Atkinson, Famouri, Clark, West Virginia University
et al.
Sandia hat bis heute eine der umfangreichsten Studien zu Freikolbenmotoren erarbeitet. Die Permenentmagnete dieser Variante sind thermisch belastet.
Sources:
"ADVANCED INTERNAL COMBUSTION ELECTRICAL GENERATOR", Peter Van Blarigan, Sandia National Laboratories, Livermore, USA
"Developing a Thermodynamic Fuel Cell", Peter Van Blarigan, Sandia National Laboratories, Livermore, USA
et al.
Die seit 1980 praktisch unverändert gebaute Maschine wurde mit einem in Chemnitz entwickelten Lineargenerator gekoppelt.
Der Motor brach bei der Leistungsabnahme zusammen. Als Anlasser konnte der Generator nicht verwendet werden, eine Demonstration fand nie statt.
Einfachwirkender Freikolbenlineargenerator FKLG mit Rückstossmechanismus, später erweitert zu einem Gegenkolbenmotor.
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Sources:
"Der Freikolbenlineargenerator FKLG Stromerzeugung mit hohem Wirkungsgrad", Dr.-Ing. Markus Gräf, Institut für Fahrzeugkonzepte, DLR
et al.
Eine einfachwirkende Bauart mit flachem Lineargenerator. Die Generator-Bauart wurde 2008 von der Shanghai Jiaotong University beschrieben.
Diese Motorenart hat einen Brennraum und eine gegenüber liegende Federkammer. Vergleiche dazu auch die Freikolbenmotoren von INNAS und TU Dresden.
Die Vibrationen dieser Bauart müssen über ein Fundament gedämpft werden, man beachte die seitlichen Halterungen.
Aus der oben beschriebenen Versuchsmaschine soll dieser Apparat entstehen.
Dieser Motor ist als Zweitakt- Diesel ausgelegt. Die Vibrationen werden eliminiert, indem vier Einheiten paarweise um 180° phasenversetzt betrieben werden.
Sources:
"The Free Piston Power Pack: Sustainable Power for Hybrid Electric Vehicles", Douglas Carter and Edward Wechner, Pempek Systems, Australia
et al.
EU finanziertes Projekt
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Partner: Volvo Technology, SE, ABB SE, NOAX and INNAS, NL, Institut Francais Du Petrole, FR, Chalmers University of Technology, SE, Royal Institute of Technology, SE, University of Sheffield, UK
Sources:
"Analysis and Control of a Hybrid Vehicle Powered by a Free-Piston Energy Converter", Jörgen Hansson, Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm, Sweden
et al.
Sources:
"Modelling and Control of Linear Combustion Engine (LCE)", Pavel Němeček, Ondřej Vysoký, Michal Šindelka, Czech Technical University in Prague
et al.
Source:
"SIMULATION OF A TWO-STROKE SPARK IGNITION FREE PISTON LINEAR ENGINE MOTION", N. A. N. MOHAMED, A. K. ARIFFIN & S. FONNA, Universiti Teknologi Malaysia
Freikolben- Projekt in Einfachwirkender Bauart mit Luftfeder
"The design and simulation of a two-stroke free-piston compression ignition engine for electrical power generation", R. Mikalsen, A.P. Roskilly, Newcastle University,UK
(basic research)
Source:
"Starting of a Free-Piston Linear Engine-Generator by Mechanical Resonance and Rectangular Current Commutation", Zulkifli, Karsiti, Rashid A-Aziz, Universiti Teknologi PETRONAS, Malaysia
et al.
Die Anlassenergie reicht nicht, um die notwendige Verdichtung direkt zu erreichen, weil der Anlasser keine Getriebeübersetzung hat.
Die malaysische Arbeit beschreibt diesen spezifischen Startvorgang hervorragend.
Quelle:
"The performance characteristics of a hydrogen-fuelled free piston internal combustion engine and linear generator system", Youngmin Woo, Youngjae Lee, Yonggyun Lee, Automobile Energy and Environment Research Center, Korea
et al.
Quelle:
"Flat-type permanent magnet linear alternator: A suitable device for a free piston linear alternator", Qingfeng Li, Jin Xiao, Zhen Huang, Shanghai Jiaotong University, China
et al.
2012 General Motors
Dieses Bild kommt dem Leser vielleicht bekannt vor. Es handelt sich um einen Gegenkolbenmotor mit integriertem Lineargenerator.
50 Jahre früher - 1962 - wurde schon einmal ein Patent auf dieses System angemeldet von Stirling A. Colgate.
Die Arbeit von GM basiert auf deren Geschichte als Lizenznehmer von SIGMA / Pescara, als GM einen Motor für ein futuristisches Auto bestellte, den XP 500 Firebird. Die Idee, den alten Namen "Hyprex" zu reaktivieren, wurde nach kurzer Zeit wieder fallen gelassen.
freikolben.ch wurde in der folgenden Dissertation in Wort und Bild zitiert:
Das asiatische Interesse an diesen Maschinen nimmt stark zu. Die meisten Arbeiten aus jüngster Zeit stammen aus dem asiatischen Raum.