Grundsätzliches

Deutsch - In einem "Freikolbenmotor" bewegen sich die Kolben frei in den Zylindern, ohne an eine Kurbelwelle angelenkt zu sein. Die Kraft der verbrannten Gase wird über die Kolben in Bewegung umgesetzt. Als kinetischer Speicher dienen relativ schwere Kolben, welche die Funktion des fehlenden Schwungrades übernehmen. Die Bewegungsenergie kann z.B. dazu verwendet werden, um Druckluft zu erzeugen. Sie kann auch dazu genutzt werden, um eine Abgasturbine zu betreiben, oder - in jüngerer Zeit - um direkt Strom zu erzeugen via Magnete an den beweglichen Kolben und Kupferwicklungen im umgebenden Zylinder.
1. VIBRATIONSFREIE MOTOREN MIT ZWEI GEGENGLEICH SCHWINGENDEN MASSEN
Auswärtsverdichtung
​Motor mit Auswärtsverdichtung
​Gegenkolbenmotor mit Auswärtsverdichtung
Z.B. bei Junkers, Cooper-Bessemer, Sulzer, Baldwin-Lima-Hamilton und den frühen Pescara-Kompressoren verwendet.
Einwärtsverdichtung
​Motor mit Einwärtsverdichtung
​Gegenkolbenmotor mit Einwärtsverdichtung
Diese thermodynamisch optimale und bestechend einfache Konstruktion wurde praktisch ausschliesslich von Pescara und dessen Lizenznehmern verwendet.
Schema der Gegenkolbenmotoren
Darstellung der Aus- bzw. Einwärtsverdichtung
Schematische Darstellung der Auswärts- bzw. Einwärtsverdichtung
Alle jemals in Serie gebauten Freikolbenmotoren basieren auf diesen beiden Prinzipien. Der erfolgreichste Freikolbenmotor hatte Einwärtsverdichtung. Dies ist das bisher einfachste und effizienteste Design eines Freikolbenmotors.
Explanation of the Free Piston Gasifier
2MOTOREN MIT NUR EINER BEWEGLICHEN MASSE
Einfachwirkender Motor mit Rückstossmechanismus
Einfachwirkender Motor
Einfachwirkender Einkolbenmotor mit Rückstossmechanismus
Dieser kann als metallische Feder, Luftfeder oder oehlhydraulisch ausgelegt sein (z.B. DLR, INNAS, TU Dresden)
Doppeltwirkender Typ
​Doppeltwirkender Freikolbenmotor

​Doppeltwirkender Freikolbenmotor
Aufgrund der einfachen Bauweise meistverwendet für Experimente, vor allem mit Lineargeneratoren
Bauart Stelzer
​Doppeltwirkender Motor Bauart Stelzer

​Doppeltwirkender Freikolbenmotor nach Bauart Stelzer 
Dieser Motor verfügt über eine zentrale Gleichstrom-Spülung und toroidale Brennräume 

Das grosse Problem all dieser Freikolben-Motorentypen kann man beim folgenden Film sehen: Sie haben keinen Masseausgleich, d.h. sie vibrieren aufgrund ihrer Bauweise. Diese Motoren eignen sich daher nicht für kommerzielle Anwendungen.

Es sei denn, man kombiniert zwei solche Motoren und lässt diese um 180° phasenversetzt laufen. Allerdings verliert man durch eine solche Anordnung einige der grössten Vorteile dieser Motoren: Platz-, Kosten- und Gewichtsersparnis. Dafür ist eine aufwendige elektronische Synchronisierung erforderlich.

Schwingungskompensierter Motor
Schwingungskompensierter Motor
Schwingungskompensierter Motor

Patentanmeldung 1994 (Sampower Finland)

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Schwingungskompensierter Motor
Schwingungskompensierter Motor
​Schwingungskompensierter Motor

Patentanmeldung 2011 (Vienna Engineering)
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Schwingungskompensierter Motor
Schwingungskompensierter Motor
Schwingungskompensierter Motor

Russischer Vorschlag

Schwingungskompensierter Motor
Schwingungskompensierter Motor
​Schwingungskompensierter Motor (Pempek)
Die Vibrationen werden eliminiert, indem vier Einheiten paarweise um 180° phasenversetzt betrieben werden.