Hydraulikpumpen

Frühe Freikolben-Hydraulikpumpe

Bereits in den zwanziger Jahren wurden Hydrauliksysteme mit Freikolbenmotoren vorgeschlagen, aber nie umgesetzt.

1937 Raul Pateras Pescara

1937 Raul Pateras Pescara

Basierend auf den Arbeiten an Freikolben-Kompressoren schlug Pescara eine Gegenkolben- Variante als Hydraulikpumpe vor.

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1997, University of Technology Finnland

1997, Tampere University of Technology Finnland

Basierend auf dem doppeltwirkenden Freikolbenmotor wurde ein Hydrauliksystem entwickelt und getestet.

Wenigstens zwei Motoren wurden gebaut, einer wurde in einer mobilen Einheit getestet.

Tampere University of Technology Finnland

Die Vibrationen wollte man mit dem um 180° phasenversetzten Betrieb von zwei seriell gekoppelten Maschinen kontrollieren.

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Brandl Hydraulikmotor

Einkolben- Hydrauliksystem nach Brandl

2006 - 2011 TU Dresden

2006 - 2011 TU Dresden

Einkolben- Hydrauliksystem nach Bosch-Rexroth

Thermohydraulische Freikolbenmaschine

Gabelstapler Testlauf

Die INNAS Chiron Engine

Einkolben- Hydrauliksystem nach INNAS BV.
Alle diese Versionen arbeiten hubweise, d.h. sie zünden nur wenn der hydraulische Speicher aufgeladen werden muss.

Der Motor wurde Chiron Engine genannt. Es gab eine intensive Zusammenarbeit mit mehreren Lizenznehmern, u.a. Caterpillar.

CAT hydraulic drive concept

Caterpillar seinerseits patentierte die Anwendung dieser Maschine für einen hydraulischen Hybridantrieb.

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Alle Versionen haben ein gemeinsames Problem: Vibrationen. Lediglich Pescara erkannte sehr früh, dass ein Freikolbenmotor - egal für welche Anwendung - massenneutral ausbalanciert sein muss.

Ingocar

Ingocar: Die Idee des hydraulischen Hybridantriebs wird von Valentin Technologies propagiert. Man beachte, dass hier ein Gegenkolbenmotor zum Einsatz kommt. Dies ist die erste breit publizierte Anwendung eines vibrationsfreien Freikolbenmotors mit hydraulischer Kraftabnahme.

Ingocar

INNAS hydraulic drive concept

INNAS BV arbeitet an derselben Antriebstechnik. Man verzichtet jedoch aus Gründen des Caterpillar Patents auf den selbst entwickelten Freikolbenmotor (siehe oben) und verwendet stattdessen einen konventionellen Verbrennungsmotor.

Download the HyDrid concept

Hydraulische Antriebe entwickeln physikalisch bedingt hohe Reibungsverluste. Es ist daher eine Illusion zu glauben, solche Antriebe könnten hocheffizient sein.

Hydrostatischer Antriebsstrang von Meili

Alter Wein in neuen Schläuchen

Die hydraulischen Komponenten sind weder leichter noch günstiger als die Lösung mit einem Schalt- oder Automatikgetriebe, jedoch sind die Reibungsverluste wesentlich höher.

Diese Antriebsform wird in ähnlicher Art bereits seit Jahren in Kommunalfahrzeugen, Baumaschinen etc. verwendet, wenn es wichtig ist, stufenlose Geschwindigkeiten mit hohem Drehmoment zu kombinieren. Der Nachteil ist die grosse Wärmeentwicklung, die der hydraulische Antriebsstrang entwickelt und die über grossflächige Kühler abgeleitet werden muss.

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2010 Beijing Institute of Technology

2010 Beijing Institute of Technology

Experimental Study on Hydraulic Free Piston Diesel Engine.
Zhao Zhenfeng, Ying Huang, Fujun Zhang, Changlu Zhao and Kai Han