Home1.0 Technology2.0 History3.0 Alternator4.0 Contact
2.1 Engines2.2 Compressors2.3 Gas Turbines2.31 GM XP 5002.4 Hydraulics



1912 M. Matricardi Italy


Früher Vorschlag einer Freikolben-Gasturbine

Early proposal of a free-piston gas turbine


Download Patent


1925 Noack, Freudenreich, Switzerland
   

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.

Revolutionary proposal: The power take-off occurs on both the exhaust gases (2, 3) as well as electric (10, 4) with a linear alternator. The engine had a supercharger too (5). The proposal was never realized.

 
Download Patent



1932 Pescara, France


Früher Vorschlag von Pescara. Dieser Motor hatte noch eine Auswärtskompression, da die Konstruktion von den Pescara Kompressoren abgeleitet wurde.

Earlier proposal of Pescara. This engine had outward compression, because the design was derived from the Pescara compressors



Download Patent






1941 Pescara, France


Dieses Patent zeigt die Grundlage für die erfolgreichen Pescara Turbinenantriebe. Die Auswärtskompression wurde ersetzt durch die Einwärtskompression. Das heisst, die Spülluft wurde neu beim Einwärtshub komprimiert. Dieses revolutionäre Design - zusammen mit einer massen-neutralen Kolbensynchronisierung - brachte nach dem zweiten Weltkrieg den kommerziellen Durchbruch.

This patent shows the basis for the successful Pescara turbine drives. The outward compressing was replaced by the inward compressing. This means that the scavenging air was compressed during inward stroke. This revolutionary design - combined with a mass-neutral piston synchronization - was a commercial breakthrough after WW2.

Download Patent


1936 Pescara-Alsthom G18 (today Alstom)


Robert Huber berechnete ab 1933 verschiedene Prototypen, die intensiv gestestet wurden. Die Verhandlungen mit dem Lizenznehmer Alsthom Belfort waren sehr schwierig. Der Erfolg hing natürlich davon ab, ob die Maschinen den erhofften hohen Wirkungsgrad erbringen konnten.

From 1933, Robert Huber calculated several prototypes, which were tested extensively. The negotiations with the licensee Alsthom Belfort were very difficult. Success depended on whether the machines could provide the expected high efficiency.


1938 Pescara-Alsthom G30 (today Alstom)


1938 wurde eine erste Anlage mit zwei Motoren G30 und einem Turbogenerator gebaut. Die Testresultate stimmten mit dem berechneten Werten überein.

The first plant with two engines and a turbo-generator was built in 1938. The test results were consistent with the calculated values.


1938 Pescara-Alsthom G30


1939 Pescara-Alsthom GS30 (today Alstom)


Die Erfahrungen mit den beiden G30 Motoren wurden bei der Konstruktion des GS30 einbezogen. Dieser Motor hatte eine Leistung von rund 1000 PS. Der beginnende Krieg erschwerte die Weiterentwicklung der Arbeiten.

The experience with the two G30 engines have been integrated in the construction of the GS30. This engine had an output of 1000 HP. The outbreak of WW2 hampered the development of the work.


1940-1950 Sulzer, Switzerland


Die auswärts verdichtende Sulzer Maschine erreichte bei doppelter Grösse dieselbe Leistung wie der Pescara GS30. Die erste und einzige verkaufte Anlage musste zurückgenommen werden, weil die versprochene Leistung nicht erreicht werden konnte.

The outward compressing Sulzer engine had twice the size of a GS30 but the same power output. The one and only sold equipment had to be withdrawn, however, because the promised power output could not be reached.


1943 Baldwin-Lima-Hamilton / Pratt & Whitney

Im Auftrag der Marine wurden 5 verschiedene auswärts verdichtende Prototypen gebaut zum Antrieb einer Flugzeugturbine. Es wurde ein Leistungsgewicht von 2.5 kg / PS erreicht. Die Entwicklung wurde gestoppt zugunsten konventioneller Gasturbinen.


Download Patent



1943 Baldwin-Lima-Hamilton / Pratt & Whitney

On Navy order, 5 different outward compressing prototypes were built to drive a jet turbine. A power to weight ratio of 2.5 kg / hp was achieved. The development was abandoned in favor of conventional gas turbines.

Pescara patent:
Means for driving the propelling system for aircraft


1943 Baldwin-Lima-Hamilton / Pratt & Whitney

Der Patentschutz von Pescara erforderte eine Auswärtskompression und Änderungen am Gaswechsel.

The Pescara patent protection required an outward compressing and modifications in gas exchange.

Download large picture


1945 Pescara GS34, SIGMA Lyon


Erster 1250 PS Prototyp, gebaut bei SIGMA Lyon, auf dem Prüfstand. Die hohen Erwartungen wurden erfüllt und bald gab es die ersten Bestellungen.

The first 1250 HP prototype, built at SIGMA Lyon, on the test bench. The high expectations were met and soon a couple of engines were sold.


Pescara Freikolben- Gasturbine

Pescara Free Piston Gas Turbine

Download Schema


1948
SIGMA, Venissieux France

Pescara Prüfstand

Pescara test bench


13.12.1950

Auslieferung der ersten kommerziellen GS34 Maschine

Delivery of the first commercial GS 34 engine


Der legendäre / legendary Pescara GS34
 

1 Min 40 Video: Working Principle Explained


1951 Electricité de France, Reims


Erste kommerzielle Anwendung einer Pescara-Anlage (1400 kW)

First commercial application of Pescara power plant (1400 kW)


1951 Pescara small Marine Propulsion


1952 Regie Nationale Renault


Erste Lokomotive 040-GA-1 "La Pescara" mit einer Freikolben-Gasturbine System Pescara. 1959-61 folgten zwei weitere Renault- Lokomotiven. In Russland baute die "Kharkov Locomotive Works" ebenfalls mehrere Lokomotiven mit Pescara- Antrieben.

First locomotive 040-GA-1 "La Pescara" with a free-piston gas turbine system Pescara. 1959-61 followed by two other Renault engines. In Russia, "Kharkov Locomotive Works," also bilt several locomotives with copied Pescara drives.                                         


1953 Ajaccio, Corsica


3 x 1400 KW Pescara power plant



1953 Cherbourg France


6000 KW Pescara power plant


1954
CANTENAC, Augustin Normand, France

Das erste Handelsschiff mit Freikolben-Turbine

First cargo vessel having a free piston turbine


Download deutscher Presseartikel


Marine propulsion model


Large picture / grosses Foto


Marine propulsion model

Large picture / grosses Foto


1952 - 1956:

Die französische Marine liess 20 Minensuchboote der Sirius Klasse mit Pescara Freikolbenturbinen ausrüsten

French Navy ordered 20 minesweeper that were fitted with a Pescara Free Piston Turbine Propulsion


Video about the French minesweeper
M701 Sirius (1952-1971), M702 Rigel (1953-1974), M703 Antares (1953-1981), M704 Algol (1953-1976), M705 Aldébaran (1953-1970), M706 Régulus (1952-1974), M707 Véga (1953-1981), M708 Castor (1953-1973), M709 Pollux (1953-1970), M740 Cassiopé (1953-1976), M741 Eridan renommé Aldébaran en 1977 (1953-1979), M742 Orion (1953-1970), M743 Sagittaire (1953-1979), M744 Achernar (1953-1970), M745 Procyon (1953-1970), M710 Pégase (1955-1974) M750 Bellatrix (1955-1974), M751 Denébola (1955-1974), M752 Centaure (1955-1970), M753 Fomalhaut (1955-1970).


1954 Licensee Alan Muntz Co, England








Grosses Bild / Large Picture


Alan Muntz license Pescara GS-34 engine



CS-75 Motor mit 420 PS, gebaut bei Alan Muntz

CS-75 420 hp engine, manufactured by Alan Muntz


Grosses Bild / Large Picture


1955
Cooper-Bessemer Corporation

1750 PS Prototyp mit Auswärtsverdichtung

1750 HP Outward Compressing Engine


Download Patent


1956 Liberty Ship "William Patterson"


6000 KW Antrieb, Lizenz Pescara

Wikipedia Artikel

6000 KW propulsion, Pescara license

SAE Paper


Drei der bei GM Cleveland in Lizenz gefertigten Pescara Motoren

Three of the Pescara engines that were manufactured under license at GM in Cleveland

1 Min 40 Video: Working Principle Explained


1956 Liberty Ship "William Patterson"


1956 Liberty Ship "William Patterson"

Maschinenraum

Engine room



"William Patterson" 1956 in Le Havre


1956 Werkspoor N.V. Holland


Pescara Lizenz
Herstellrechte für Schiffsantriebe

Pescara license
Manufacturing rights for marine engines


Werkspoor license Pescara engine


1957 Ford Typhoon


Ford baute einige Prototypen, die stark an die Pescara Konstruktion angelehnt waren. Der erste Motor hatte 16 PS, darauf folgten einige 100 PS Varianten und schliesslich eine Version mit 160 PS, der bei einem Traktor eingebaut wurde.

Ford built a few prototypes, which were heavily inspired by the construction of Pescara. The first engine had 16 HP, this was followed by some 100 hp variants, and finally a version with 160 hp, which was fitted to a tractor.


Die Informationen zum Bau des Motors erhielt Ford von einem Wachmann angeboten, der die Pläne des XP 500 Firebird bei General Motors fotografiert hatte.

The information to build the engine was offered to Ford by a security guard, who had photographed the Firebird XP 500 plans at General Motors at night.


Ford 160 HP Typhoon engine

160 PS, Ø 406 mm, Länge 813 mm

160 HP, Ø 406 mm / 16", length 813 mm / 32"


Ford 160 HP Typhoon engine


Sept 1957: Popular Science, USA


Download 1/3

Download 2/3

Download 3/3

Nov 1957: Hobby, Deutschland

Download 1/4

Download 2/4

Download 3/4

Download 4/4


1959 Agusta, Sicilia

2 x 3600 kW power plant


1959 + 1961 Regie Nationale Renault


Zwei weitere Loks 060-GA-1 "Belphégor" mit Pescara-Freikolbenturbinen wurden gebaut mit je 2400 PS Leistung

Renault ordered two additional locomotives 060-GA-1 "Belphégor" having a 2400 hp Pescara Turbine Power Plant.



1959 Doniambo, New Caledonia

24000 KW Pescara power plant



1959 Doniambo, New Caledonia


Turbogenerator



1959 Motorenfabrik Darmstadt, Germany


Einige Antriebe wurden unter Pescara-Lizenz gebaut. Eigene Änderungen an den Originalplänen führten jedoch zu Problemen.

Some engines have been built under license Pescara. Modifications of the original plans, however, led to problems.

Fritz Heckert
1959 Fritz Heckert

Das legendäre DDR- Urlauberschiff FRITZ HECKERT war mit einer Pescara-DEMAG-Freikolbenanlage ausgerüstet

Legendary Passenger Ship FRITZ HECKERT German Democratic Republic/Rostock, equipped with a Pescara-DEMAG free piston propulsion  


1959 ICI, England


12000 KW Pescara power plant


Download ICI Tech Paper pdf


1959 SIGMA 
358 Maschinen im Einsatz à 1200 PS, total 430'000 PS / 316000 kW

358 engines in service 1200 HP each, total 430'000 HP / 316000 kW


Licensee Smith's Dock Co. 1960 reports 


Cargo vessel "GOODWOOD" with Pescara free-piston gas turbine machinery: Report on first eight months operation


Licensee Smith's Dock Co. 1960 reports

Description of cargo vessel G.T.V. "REMBRANDT" with Pescara free-piston gas turbine machinery

1967 Ende der SIGMA (Company flyer)
1967 End of SIGMA


Nach der Pensionierung des Pescara Chefingenieurs Robert Huber 1962 begann der Niedergang der Freikolbentechnologie. Dies hatte mehrere Gründe:
- Die langsam laufenden Grossdieselmotoren erreichten mittlerweile ebenfalls den Wirkungsgrad der Freikolben-Anlagen.
- Der Pescara GS34 - ein verbesserter Prototyp mit technischem Stand von 1939 - wurde nicht weiter entwickelt. Der Motor wurde ein Opfer seines eigenen Erfolges, es wurden nie Nachfolgemodelle entwickelt.
- Verschiedene Nachfolger (Stabine, Stelzer, Jarret, Nachahmer) hatten konzeptionelle oder technische Probleme und schadeten dem guten Ruf der Freikolbenmotoren sehr.

After 1962 retirement of the Pescara chief engineer Robert Huber, the decline of free-piston technology began. There were several reasons:
- The slow-speed diesel engines meanwhile also reached the efficiency of free-piston units.
- The Pescara GS34 engine - an improved prototype with a technical level of 1939 - was not developed further. The engine was a victim of its own success, a succeeding model was never developed.
- Various successors (Stabine, Stelzer, Jarret, copycats) had conceptual or technical problems and damaged the reputation of the free-piston engines very much.


1969 Stabine SA, Le Creusot, Prototype


Die versprochene Leistung von ca. 15000 KW konnte nie erreicht werden. Mehr als 150 Mio französische Franc wurden investiert, dann ging die Firma konkurs.
Dies bedeutete den technologischen Selbstmord für die von Robert Huber vom "Bureau Technique Pescara" während 35 Jahren entwickelte Freikolben-Technologie.

The pomised power output of some 15000 KW was never achieved. More than 150 Mio French Francs were invested, then the company went bancrupt.
This was a technical suicide for the free piston technology, that was developed by
Robert Huber of "Bureau Technique Pescara" with 35 years of experience (1927 - 1962).


Die "Stabine" Maschine. Die bewegliche Masse war im Verhältnis zur Leistung mehr als doppelt so schwer im Vergleich zum GS34. Entsprechend geringer war die Kolbenbeschleunigung und damit der thermische Wirkungsgrad.
The "Stabine" engine. In relation to power, the moving mass was more than twice as heavy compared with the GS34. Accordingly, the piston acceleration was low and thus the thermal efficiency was "not efficient"


1996 TU Darmstadt


Karl Woerrlein, Untersuchung einer Gasturbinenanlage mit Freikolbengaserzeuger


2001 Kvaerner ASA, Norway


Free-Piston Diesel Engine Timing and Control
Towards Electronic Cam- and Crankshaft

Free-Piston Diesel Engine Dynamics and Control

Tor A. Johansen, Olav Egeland, Erling Aa. Johannessen and Rolf Kvamsdal


2001 Kvaerner ASA, Norway

Funktionsschema

Schematic diagram

2.0 History

2.1 Engines

2.2 Compressors

You are here: 2.3 Gas Turbines

2.31 GM XP 500
 
2.4 Hydraulics

Home

Site Map