DE19610382C2 - Combi engine - Google Patents

Combi engine

Info

Publication number
DE19610382C2
DE19610382C2 DE19610382A DE19610382A DE19610382C2 DE 19610382 C2 DE19610382 C2 DE 19610382C2 DE 19610382 A DE19610382 A DE 19610382A DE 19610382 A DE19610382 A DE 19610382A DE 19610382 C2 DE19610382 C2 DE 19610382C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
steam
valve
engine
feed water
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19610382A
Other languages
German (de)
Other versions
DE19610382A1 (en
Inventor
Reinhard Leithner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19610382A priority Critical patent/DE19610382C2/en
Publication of DE19610382A1 publication Critical patent/DE19610382A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE19610382C2 publication Critical patent/DE19610382C2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B21/00Combinations of two or more machines or engines
    • F01B21/02Combinations of two or more machines or engines the machines or engines being all of reciprocating-piston type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K23/00Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/065Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle the combustion taking place in an internal combustion piston engine, e.g. a diesel engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02Profiting from waste heat of exhaust gases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Kombimotor.The invention relates to a combination engine.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wirkungsgrad eines konventionellen Verbrennungsmotors (Viertakt-, Zweitakt-, Ben­ zin-, Gas- oder Dieselmotor) zu erhöhen bzw. den Kraftstoffver­ brauch zu reduzieren.The invention has for its object the efficiency of a conventional internal combustion engine (four-stroke, two-stroke, Ben gas, gas or diesel engine) to increase or the fuel ver need to reduce.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst. This object is achieved according to the invention by the features of the patent claim 1 solved.  

Erfindungsgemäß wird somit die Wärme, die zufolge der Motorge­ häusekühlung abgeführt werden muß, sowie die Wärme, die durch Abkühlung der Abgase auf Temperaturen von 30 bis 50°C über Umge­ bungstemperatur gewonnen werden kann, zum Vorwärmen, Verdampfen und Überhitzen von Wasser verwendet. Jedoch soll die Erfindung unbeschadet der Tatsache, daß im Schutzbegehren immer nur auf Wasser Bezug gewonnen wird, auch für andere Medien wie z. B. Ammoniak oder ein Kühlmittel gelten.According to the invention, the heat that is due to the motorge house cooling must be dissipated, as well as the heat caused by Cooling of the exhaust gases to temperatures from 30 to 50 ° C above vice versa exercise temperature can be obtained for preheating, evaporation and overheating water. However, the invention is intended without prejudice to the fact that in the request for protection only ever Water is obtained, also for other media such. B. Ammonia or a coolant apply.

Die Regelung erfolgt über Brennstoffzufuhrventile und über Dampfeinlaß- und Dampfauslaßventile des bzw. der Dampfzylinder des Dampfmotorteils, durch ein Dampfspeicherventil, einen Dampfspeicher, ein Dampfablaßventil, ein Dampfzufuhrventil, einen Speisewasserbehälter und eine Kondensat- und Speisewasserpumpe.The regulation takes place via fuel supply valves and Steam inlet and steam outlet valves of the steam cylinder (s) of the steam engine part, by a steam storage valve, a Steam accumulator, a steam discharge valve, a steam supply valve, one Feed water tank and a condensate and feed water pump.

Durch die Druckschrift DE 25 58 919 C2 ist ein Antriebsaggregat zum Antrieb von Fahrzeugen bekannt geworden, in dem ein Brennkraftmaschinen- und Dampfma­ schinen System kombiniert wird und durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:
From the document DE 25 58 919 C2, a drive unit for driving vehicles has become known, in which an internal combustion engine and steam engine system is combined and is characterized by the following features:

  • 1. Die Brennkraftmaschine arbeitet mit einem Brennstoff-Luftverhältnis zwischen etwa 0,075 und 0,12 kg Brennstoff/kg Luft,
    • - ein Dampferzeuger wird durch Wärmeaustausch mit den vollständig verbrannten Abgasen betrieben,
    • - eine Dampfmaschine als zusätzliche Antriebsmaschine wandelt den erzeugten Dampf in mechanische Energie um,
    • - eine Vorrichtung koppelt mechanisch die Brennkraftmaschine und die Dampfma­ schine,
    • - die Brennkraftmaschine des Antriebsaggregates hat ein nur etwa halb so großes Hubvolumen wie ein reines Brennkraftmaschinenaggregat etwa gleicher Leistung wie das gesamte Antriebsaggregat,
    • - die Brennkraftmaschine und die Dampfmaschine geben bei Dauerbetriebszu­ stand etwa gleiche Leistungen ab,
    • - die Brennkraftmaschine arbeitet bei normaler Reisegeschwindigkeit des ange­ triebenen Fahrzeugs mit relativ hohem mittlerem Zylinderinnendruck nahe maxi­ maler Kraftstoffausnutzung.
    1. The internal combustion engine works with a fuel-air ratio between approximately 0.075 and 0.12 kg fuel / kg air,
    • a steam generator is operated by heat exchange with the completely burned exhaust gases,
    • a steam engine as an additional drive machine converts the steam generated into mechanical energy,
    • a device mechanically couples the internal combustion engine and the steam engine,
    • the internal combustion engine of the drive unit has a stroke volume which is only about half that of a pure internal combustion engine unit and has about the same output as the entire drive unit,
    • - the internal combustion engine and the steam engine give approximately the same output in the case of continuous operation,
    • - The internal combustion engine works at normal cruising speed of the driven vehicle with a relatively high mean cylinder pressure close to maximum fuel economy.

Dabei wird aber die Leistung der Brennkraftmaschine auf 50% des gesamten An­ triebsaggregates beschränkt, was zufolge der höheren Wirkungsgrade moderner Brennkraftmaschinen unrealistisch ist. Ferner fehlen geeignete Einrichtungen wie z. B. Verbindungsleitungen zwischen Dampfspeicher und Kondensator zur Leistungs­ regelung. However, the performance of the internal combustion engine is 50% of the total drive unit limited, which is due to the higher efficiencies of modern Internal combustion engines is unrealistic. Furthermore, suitable facilities such as. B. connecting lines between the steam accumulator and the condenser for power regulation.  

Durch den erfindungsgemäßen Kombimotor werden die dem Verbren­ nungsmotor anhaftenden Nachteile verringert, nämlich der niedri­ ge Wirkungsgrad sowie die hohen Schadstoffemissionen an unver­ brannten Kohlenwasserstoffen (insbesondere beim Zweitaktmotor) und NOx. Der niedrige Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors führt zu sehr hohen Abgastemperaturen, die in den heute üblichen Kata­ lysatoren nochmals ansteigen, insbesondere wenn der Gehalt an unverbrannten Kohlenwasserstoffen hoch liegt. Zugleich wird erfindungsgemäß aber auch der dem Dampfmotor anhaftende Nachteil verringert, nämlich sein niedriger Wirkungsgrad, der unter ande­ rem bedingt ist durch die infolge der verfügbaren Werkstoffe begrenzten Dampftemperaturen und -drücke.The combi engine according to the invention reduces the inherent disadvantages of the combustion engine, namely the low efficiency and the high pollutant emissions of unburned hydrocarbons (especially in the two-stroke engine) and NO x . The low efficiency of the internal combustion engine leads to very high exhaust gas temperatures, which increase again in today's catalytic converters, especially when the content of unburned hydrocarbons is high. At the same time, however, the disadvantage inherent in the steam engine is reduced according to the invention, namely its low efficiency, which is due, among other things, to the steam temperatures and pressures which are limited as a result of the materials available.

Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Kombimotors liegt wesent­ lich höher, als der von konventionellen Verbrennungs- oder Dampfmotoren. Die Schadstoffemissionskonzentrationen sind zu­ mindest ebenso niedrig wie bei konventionellen Verbrennungsmoto­ ren, während aufgrund des hohen Wirkungsgrades die Schadstoff­ emissionen bezogen auf die abgegebene Leistung nennenswert nied­ riger liegen.The efficiency of the combination engine according to the invention is essential Lich higher than that of conventional combustion or Steam engines. The pollutant emission concentrations are too at least as low as with conventional combustion engines ren, while due to the high efficiency the pollutant emissions in relation to the power output are significantly low lying.

Erfindungsgemäß kann es zweckmäßig sein, wenn die gemeinsame Kurbelwelle zwischen den beiden Motorteilen getrennt und hier durch ein Getriebe miteinander verbunden ist. Dabei kann es sich um ein festes oder variables Getriebe handeln.According to the invention, it can be useful if the common Crankshaft between the two engine parts separated and here is connected to each other by a gear. It can be be a fixed or variable gear.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn in die zum Abgaswärmetau­ scher führende Abgasleitung ein Katalysator geschaltet ist. Der Katalysator sorgt dann für eine Verbrennung des noch unverbrann­ ten Brennstoffes.It can also be advantageous if the exhaust gas heat exchanger a catalytic converter is connected. The The catalytic converter then ensures the combustion of the still unburned fuel.

Zur Leistungserhöhung und Leistungsregelung des Dampfmotorteils ist es zweckmäßig, wenn vor dem Katalysator in die Abgasleitung eine Brennstoffzufuhrleitung mündet. Dieser zusätzliche Brenn­ stoff kann eingespritzt oder eingedüst werden.For increasing the output and regulating the output of the steam engine part it is useful if in front of the catalytic converter in the exhaust pipe a fuel supply line opens. That extra focal fabric can be injected or injected.

In der Zeichnung ist eine als Beispiel dienende Ausführungsform der Erfindung als Blockdiagramm dargestellt. In the drawing is an exemplary embodiment the invention shown as a block diagram.  

Über zumindest ein Ventil (7) und ein Ventil (8) treten je nach Takt der Brennstoff (Benzin, Diesel, Gas) und die Luft (getrennt bzw. gemeinsam (in diesem Fall genügt ein Ventil (7) oder Ventil (8)) in zumindest einen Zylinder (1) eines konventionellen Ver­ brennungsmotorteils ein, es erfolgt gegebenenfalls eine Zündung durch eine Zündkerze (30), und das Abgas wird über zumindest ein Ventil (9) über eine Abgasleitung (25) in Richtung eines Abgas­ wärmetauschers (12) ausgestoßen. Erst nach dem Abgaswärmetauscher (12) erfolgt wie üblich die Abgabe des Abgases über einen Schall­ dämpfer (21) an die Umgebung. Gegebenenfalls kann auf einen Schalldämpfer (21) verzichtet werden, wenn der Abgaswärmetauscher (12) entsprechend ausgelegt ist.Depending on the cycle, the fuel (gasoline, diesel, gas) and the air (separately or together (in this case one valve ( 7 ) or valve ( 8 ) are sufficient) pass through at least one valve ( 7 ) and one valve ( 8 ). In at least one cylinder ( 1 ) of a conventional internal combustion engine part, there may be ignition by a spark plug ( 30 ), and the exhaust gas is passed through at least one valve ( 9 ) via an exhaust pipe ( 25 ) in the direction of an exhaust gas heat exchanger ( 12 ) Only after the exhaust gas heat exchanger ( 12 ), as usual, does the exhaust gas be released to the environment via a silencer ( 21 ) .If necessary, a silencer ( 21 ) can be dispensed with if the exhaust gas heat exchanger ( 12 ) is designed accordingly.

Aus einem vorzugsweise luftgekühlten Kondensator (14) wird das Kondensat mittels einer Kondensatpumpe (15) in einen Speisewas­ serbehälter (16) gefördert, der gleichzeitig als Wasserspeicher des geschlossenen Wasser-Dampfkreislaufes dient. Druckänderungen im Speisewasserbehälter (16) zufolge Ein- oder Ausspeicherung von Wasser können über ein Ventil (17) (Dampfablaß zum Kondensator (14)) bzw. ein Ventil (23) (Dampfzufuhr aus einem Dampfspeicher (13)) ausgeglichen werden. Aus dem Speisewasserbehälter (16) wird das Kondensat als Speisewasser mittels einer Speisewasserpumpe (18) angesaugt, auf unter- oder überkritischen Druck gebracht und durch den Motorblockmantel (6) zwecks Kühlung gedrückt. Dabei wird das Speisewasser erwärmt und eventuell teilweise verdampft. Anschließend fließt es zum Abgaswärmetauscher (12), wo es voll­ ständig verdampft und gegebenenfalls überhitzt wird. Vom Abgaswär­ metauscher (12) strömt der Wasserdampf je nach Takt ganz oder größtenteils zu mindest einem Dampfzylinder (3) dessen Zustrom über zumindest ein Ventil (10) geregelt wird oder über ein Dampf­ speicherventil (24) zu einem Dampfspeicher (13). Aus dem bzw. den Dampfzylinder(n) (3) wird der Dampf über zumindest ein Ventil (11) zum Kondensator (14) abgesaugt. Neben der Zwischenspeiche­ rung des Dampfes während des Absaugens des Dampfes zum Kondensa­ tor kann auch über mehrere Takte überschüssiger Dampf aus dem Abgaswärmetauscher (12) über das Dampfspeicherventil (24) im Dampfspeicher (13) zwischengespeichert werden bzw. bei vermehrtem Verbrauch aus diesem entnommen und über das Dampfspeicherventil (24) und das bzw. die Ventile (10) dem bzw. den Dampfzylinder(n) (3) zugeführt werden.From a preferably air-cooled condenser ( 14 ), the condensate is conveyed by means of a condensate pump ( 15 ) into a feed water tank ( 16 ) which also serves as a water reservoir for the closed water-steam cycle. Pressure changes in the feed water tank ( 16 ) as a result of water being stored or discharged can be compensated for via a valve ( 17 ) (steam outlet to the condenser ( 14 )) or a valve ( 23 ) (steam supply from a steam store ( 13 )). The condensate is drawn in as feed water from the feed water tank ( 16 ) by means of a feed water pump ( 18 ), brought to subcritical or supercritical pressure and pressed through the engine block jacket ( 6 ) for cooling. The feed water is heated and possibly partially evaporated. It then flows to the exhaust gas heat exchanger ( 12 ), where it is completely evaporated and possibly overheated. From the exhaust gas heat exchanger ( 12 ), the water vapor flows completely or largely depending on the cycle to at least one steam cylinder ( 3 ) whose inflow is regulated via at least one valve ( 10 ) or via a steam storage valve ( 24 ) to a steam accumulator ( 13 ). The steam is sucked out of the steam cylinder (s) ( 3 ) via at least one valve ( 11 ) to the condenser ( 14 ). In addition to the intermediate storage of the steam during the suction of the steam to the capacitor, excess steam from the exhaust gas heat exchanger ( 12 ) can also be temporarily stored in the steam accumulator ( 13 ) via the steam accumulator valve ( 24 ) or can be removed and removed from the accumulator with increased consumption the steam storage valve ( 24 ) and the valve (s) ( 10 ) are supplied to the steam cylinder (s) ( 3 ).

Dampfspeicher (13) und Dampfspeicherventil (24), Speisewasserbe­ hälter (16), Dampfablaßventil (17) und Dampfzufuhrventil (23) dienen dazu, den Druck im Wasser-Dampfsystem und die Leistung des Dampfmotorteils flexibel regeln zu können. Eine Regelung (22) verarbeitet dabei neben der Leistungsanforderung P verschiedene Meßsignale wie Drehzahl n, Winkel ϕ, Temperaturen, Drücke und Massenströme, die im Bild nicht alle eingetragen sind. Neben den Ventilen (7), (8), (9), (17), (23), (24) und (29) sind auch die Kondensatpumpe (15), Speisewasserpumpe (18), Dampfeinlaßventil(e) (10), Dampfauslaßventil(e) (11) Stellorgane gier Regelung.Steam accumulator ( 13 ) and steam storage valve ( 24 ), feed water tank ( 16 ), steam drain valve ( 17 ) and steam supply valve ( 23 ) serve to flexibly regulate the pressure in the water-steam system and the power of the steam engine part. In addition to the power requirement P, a controller ( 22 ) processes various measurement signals such as speed n, angle ϕ, temperatures, pressures and mass flows, which are not all entered in the figure. In addition to the valves ( 7 ), ( 8 ), ( 9 ), ( 17 ), ( 23 ), ( 24 ) and ( 29 ) there are also the condensate pump ( 15 ), feed water pump ( 18 ), steam inlet valve (s) ( 10 ) , Steam outlet valve (s) ( 11 ) Actuators greed control.

Der bzw. die Kolben (2) des konventionellen Verbrennungsmotor­ teils wirken genauso wie der oder die Kolben (4) des Dampfmotor­ teils über Pleuelstangen auf eine gemeinsame Kurbelwelle (5). Zwischen der Kurbelwelle des konventionellen Verbrennungsmotor­ teils und des Dampfmotorteils kann auch ein Getriebe (28) angeordnet sein. Vorzugsweise kann ein Getriebe mit konstantem Übersetzungsverhältnis verwendet werden. Ein variables Getriebe bietet eine zusätzliche Möglichkeit für einen Reglereingriff zur Leistungsanpassung.The piston (s) ( 2 ) of the conventional internal combustion engine partly act in the same way as the piston (s) ( 4 ) of the steam engine, partly via connecting rods, on a common crankshaft ( 5 ). A gear ( 28 ) can also be arranged between the crankshaft of the conventional internal combustion engine part and the steam engine part. A gear with a constant transmission ratio can preferably be used. A variable transmission offers an additional possibility for a controller intervention for performance adjustment.

Um den Leistungsanteil des Dampfmotors zu erhöhen, kann zeitweise oder ständig geregelt Brennstoff in einer Eindüsestelle (19) vor einem Katalysator (20) in der Abgasleitung (25) vor dem Wärmetau­ scher (12) eingedüst werden. Im Katalysator wird dieser Brenn­ stoff zusammen mit unverbranntem Brennstoff aus dem konventionel­ len Verbrennungsmotorteil verbrannt. To increase the power share of the steam engine, fuel can be injected temporarily or continuously in a nozzle ( 19 ) in front of a catalyst ( 20 ) in the exhaust pipe ( 25 ) before the heat exchanger ( 12 ). In the catalytic converter, this fuel is burned together with unburned fuel from the conventional internal combustion engine part.

BezugszeichenlisteReference list

11

Zylinder des konventionellen Verbrennungsmotorteils
Cylinder of the conventional internal combustion engine part

22nd

Kolben dto.
Piston dto.

33rd

Zylinder des Dampfmotorteils
Cylinder of the steam engine part

44th

Kolben dto.
Piston dto.

55

Kurbelwelle
crankshaft

66

Motorkühlmantel
Engine cooling jacket

77

Brennstoffeinlaßventil bzw. Einlaßventile für Luft-Brenn­ stoff-Gemisch
Fuel inlet valve or inlet valves for air-fuel mixture

88th

Lufteinlaßventil bzw. Einlaßventile für Luft-Brenn­ stoff-Gemisch
Air inlet valve or inlet valves for air-fuel mixture

99

Abgasauslaßventil
Exhaust outlet valve

1010th

Dampfeinlaßventil
Steam inlet valve

1111

Dampfauslaßventil
Steam outlet valve

1212th

Abgaswärmetauscher
Exhaust gas heat exchanger

1313

Dampfspeicher
Steam storage

1414

luftgekühlter Kondensator
air cooled condenser

1515

Kondensatpumpe
Condensate pump

1616

Speisewasserbehälter
Feed water tank

1717th

Dampfablaßventil
Vapor drain valve

1818th

Speisewasserpumpe
Feed water pump

1919th

zusätzliche Brennstoffeindüsung
additional fuel injection

2020th

Oxidationskatalysator
Oxidation catalyst

2121

Schalldämpfer
Silencer

2222

Regelung
regulation

2323

Dampfzufuhrventil
Steam supply valve

2424th

Dampfspeicherventil
Steam storage valve

2525th

Abgasleitung
Exhaust pipe

2626

Kondensatleitung
Condensate line

2727

Kühlwasserleitung
Cooling water pipe

2828

Getriebe
transmission

2929

Ventil für zusätzliche Brennstoffzufuhr
Valve for additional fuel supply

3030th

Zündkerze
spark plug

Claims (5)

1. Kombimotor, bei dem
  • 1. ein Verbrennungsmotorteil (1, 2, 7, 8, 9) mit einem Dampfmotorteil (3, 4, 10, 11) kombiniert ist;
    • - beide Motorteile auf eine gemeinsame Kurbelwelle (5) arbeiten;
    • - ein Abgaswärmetauscher (12) einerseits an die Abgas­ leitung (25) der Abgas-Auslaßventile (9) des Verbren­ nungsmotorteils angeschlossen ist;
    • - das im Abgaswärmetauscher (12) verdampfte und über­ hitzte Speisewasser über zumindest ein Dampfeinlaßven­ til (10) zu zumindest einem Dampfzylinder (3) geleitet wird;
    • - an ein Dampfauslaßventil (11) des zumindest einen Dampfzylinders (3) ein vorzugsweise luftgekühlter Kon­ densator (14) angeschlossen ist;
    • - an den Kondensator (14) eine Kondensatleitung (26) angeschlossen ist, die das Kondensat in einen Speise­ wasserbehälter (16) fördert, der zugleich einen Was­ serspeicher eines geschlossenen Wasser-Dampf-Kreislau­ fes bildet;
    • - an den Speisewasserbehälter (16) eine Kühlwasserlei­ tung (27) angeschlossen ist, über die das Kondensat als Speisewasser durch eine Speisewasserpumpe (18) in unter- oder überkritischem Druck in den Motorblockman­ tel (6) gedrückt wird;
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • a) der Abgaswärmetauscher (12) ist andererseits an eine vom Motorblockmantel (6) kommende Speisewasserleitung (27) angeschlossen;
  • b) eine Kondensatpumpe (15) fördert das Kondensat des Kondensators (14) in den Speisewasserbehälter (16);
  • c) bei geschlossenem Dampfeinlaßventil (10) bzw. ge­ schlossenen Dampfeinlaßventilen (10) oder zu geringem Dampfverbrauch und zum Anfahren wird der überschüssige Dampf über ein Ventil (24) einem Dampfspeicher (13) zugeführt, der über eine Leitung mit einem Ventil (23) mit dem Speisewasserbehälter (16) verbunden ist, der seinerseits wiederum über eine Leitung mit einem Ven­ til (17) mit dem Kondensator (14) verbunden ist, so daß der Druck im Wasser-Dampfsystem und die Leistung des Dampfmotorteils auch über Ein- und Ausspeicherung von Wasser und Dampf und Kondensation von Dampf regel­ bar sind.
1. Combi engine, in which
  • 1. an internal combustion engine part ( 1 , 2 , 7 , 8 , 9 ) is combined with a steam engine part ( 3 , 4 , 10 , 11 );
    • - Both engine parts work on a common crankshaft ( 5 );
    • - An exhaust gas heat exchanger ( 12 ) is connected on the one hand to the exhaust line ( 25 ) of the exhaust gas outlet valves ( 9 ) of the combustion engine part;
    • - The evaporated in the exhaust gas heat exchanger ( 12 ) and passed over heated feed water via at least one Dampfeinlaßven valve ( 10 ) to at least one steam cylinder ( 3 );
    • - To a steam outlet valve ( 11 ) of the at least one steam cylinder ( 3 ) a preferably air-cooled condenser ( 14 ) is connected;
    • - To the condenser ( 14 ) a condensate line ( 26 ) is connected, which promotes the condensate in a feed water tank ( 16 ), which also forms a water storage of a closed water-steam-Kreislau fes;
    • - To the feed water tank ( 16 ) a Kühlwasserlei device ( 27 ) is connected via which the condensate as feed water is pressed by a feed water pump ( 18 ) in subcritical or supercritical pressure in the Motorblockman tel ( 6 );
characterized by the following features:
  • a) the exhaust gas heat exchanger ( 12 ), on the other hand, is connected to a feed water line ( 27 ) coming from the engine block casing ( 6 );
  • b) a condensate pump ( 15 ) conveys the condensate of the condenser ( 14 ) into the feed water tank ( 16 );
  • c) when the steam inlet valve ( 10 ) is closed or the steam inlet valves ( 10 ) are closed or the steam consumption is too low and for starting, the excess steam is fed via a valve ( 24 ) to a steam accumulator ( 13 ) which is connected via a line to a valve ( 23 ) with the feed water tank ( 16 ), which in turn is connected via a line with a Ven valve ( 17 ) to the condenser ( 14 ), so that the pressure in the water-steam system and the performance of the steam engine part also via storage and retrieval of water and steam and condensation of steam are controllable.
2. Kombimotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Kurbelwelle (5) zwischen den beiden Motor­ teilen getrennt und hier durch ein Getriebe (28) miteinander verbunden ist.2. Combined engine according to claim 1, characterized in that the common crankshaft ( 5 ) between the two engine parts separated and here connected by a gear ( 28 ). 3. Kombimotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in die zum Abgaswärmetauscher (12) führende Abgasleitung (25) ein Katalysator (20) geschaltet ist.3. Combi engine according to claim 1 or 2, characterized in that in the exhaust gas heat exchanger ( 12 ) leading exhaust pipe ( 25 ), a catalyst ( 20 ) is connected. 4. Kombimotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Katalysator (20), in die Abgasleitung (25) eine Brenn­ stoffzufuhrleitung (19) mit Ventil (29) mündet.4. Combi engine according to claim 3, characterized in that before the catalyst ( 20 ), in the exhaust pipe ( 25 ) a fuel supply line ( 19 ) opens with a valve ( 29 ). 5. Kombimotor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß statt Wasser ein anderes Medium wie z. B. Ammoniak, Toluol oder ein Kühlmittel verwendet wird.5. Combi engine according to claims 1 to 4, characterized net that instead of water another medium such. B. ammonia, Toluene or a coolant is used.
DE19610382A 1996-03-16 1996-03-16 Combi engine Expired - Fee Related DE19610382C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19610382A DE19610382C2 (en) 1996-03-16 1996-03-16 Combi engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19610382A DE19610382C2 (en) 1996-03-16 1996-03-16 Combi engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19610382A1 DE19610382A1 (en) 1997-09-18
DE19610382C2 true DE19610382C2 (en) 2000-06-29

Family

ID=7788494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19610382A Expired - Fee Related DE19610382C2 (en) 1996-03-16 1996-03-16 Combi engine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19610382C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036072A1 (en) 2001-10-20 2003-05-01 Enginion Ag Device for producing mechanical energy
EP1944184A1 (en) 2007-01-12 2008-07-16 Voith Patent GmbH Hybrid power unit with a combustion engine and a steam motor
WO2010099941A1 (en) 2009-03-04 2010-09-10 Voith Patent Gmbh Steam cycle process device

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10043547A1 (en) * 2000-09-05 2002-03-28 Schako Metallwarenfabrik Compact power generator for household applications, has additional heat exchangers for utilizing lost heat to produce steam for driving turbine generator
DE10054022A1 (en) * 2000-11-01 2002-05-08 Bayerische Motoren Werke Ag Method for operating a heat engine
DE10228595B4 (en) * 2002-06-26 2005-03-17 Enginion Ag heating device
DE102006005477B4 (en) * 2006-02-03 2007-10-11 Veit Wilhelm Apparatus for generating electricity, and motor vehicle with electric drive and such device
CA2704263C (en) 2007-10-31 2015-10-06 14007 Mining Inc. Hybrid engine
DE102009028153A1 (en) 2009-07-31 2011-02-03 Zf Friedrichshafen Ag Drive device with an internal combustion engine and an expansion engine using a loss of heat
DE102010000854A1 (en) * 2010-01-13 2011-07-14 Robert Bosch GmbH, 70469 Device for converting a waste heat of an internal combustion engine into mechanical energy
DE102010000487B4 (en) 2010-02-21 2023-06-29 von Görtz & Finger Techn. Entwicklungs GmbH Process and device for internal combustion engines
DE102010025377A1 (en) 2010-06-28 2011-12-29 Reinhard Leithner Zero emission vehicle operating method, involves converting released heat in devices e.g. internal combustion engine, into mechanical energy or into electrical current, and replacing carbonates and hydrates by new carbonates and hydrates
DE102013203815A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-11 Robert Bosch Gmbh Composite consisting of at least one expansion machine and a transmission
DE102013213575A1 (en) 2013-07-11 2015-01-15 Mahle International Gmbh Heat recovery system for an internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2116824A1 (en) * 1971-04-06 1972-10-19 Hagiu, Faust, Dipl Ing , 8000 Mun chen Antnebsgruppe
DE2558919C2 (en) * 1975-07-24 1990-02-08 Stuart L. Santa Monica Calif. Us Ridgway

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2116824A1 (en) * 1971-04-06 1972-10-19 Hagiu, Faust, Dipl Ing , 8000 Mun chen Antnebsgruppe
DE2558919C2 (en) * 1975-07-24 1990-02-08 Stuart L. Santa Monica Calif. Us Ridgway

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003036072A1 (en) 2001-10-20 2003-05-01 Enginion Ag Device for producing mechanical energy
EP1944184A1 (en) 2007-01-12 2008-07-16 Voith Patent GmbH Hybrid power unit with a combustion engine and a steam motor
DE102007002611A1 (en) 2007-01-12 2008-07-24 Voith Patent Gmbh Hybrid drive unit with an internal combustion engine and a steam engine
WO2010099941A1 (en) 2009-03-04 2010-09-10 Voith Patent Gmbh Steam cycle process device

Also Published As

Publication number Publication date
DE19610382A1 (en) 1997-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19610382C2 (en) Combi engine
DE102009045380A1 (en) driving means
DE10224964A1 (en) Heat distribution arrangement for crankcase forced ventilation
DE102005033163B4 (en) Method for operating an internal combustion engine
WO2001059272A1 (en) Heating system
DE102019113738A1 (en) Internal combustion engine with variable intake and exhaust valve actuation
DE4141051A1 (en) Combustion engine combined with steam turbine - uses heat from exhaust gases to vaporise working fluid for turbine
DE102006061568A1 (en) Method for operating combustion engine, preferably for motor vehicle, involves supplying compressed air outside full-load operation to engine
DE102007049366A1 (en) Mechanical energy extracting device for internal combustion engine e.g. petrol engine, has fluid injection nozzle arranged at power machine and provided with injecting valve instead of spark plug and/or fuel injection nozzle
DE2558919C2 (en)
EP0556568A1 (en) Vehicle drive unit
DE1964427A1 (en) A method of operating a thermal engine and a machine for practicing this method
DE4303692A1 (en) Free piston exergy internal combustion engine with reduced fuel demand
DE2004579A1 (en) Internal combustion engine
EP0775256A1 (en) Six-stroke internal combustion engine with variable combustion chamber
DE10006609A1 (en) Method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle
EP3757358A1 (en) Drive unit for a motor vehicle with a circuit process device
DE3625223A1 (en) Internal combustion engine
DE102019113741A1 (en) Internal combustion engine with variable exhaust valve actuation and with electromotive or mechanical charging
DE19947784A1 (en) Method for starting an internal combustion engine
DE4120167C2 (en) Process for converting thermal energy into mechanical kinetic energy
DE4035064C1 (en) Method of fuelling IC engine - has fuel and water vapour mix cooled after passing through compressor
WO2009155914A1 (en) Method for braking an internal combustion engine
DE102020003869A1 (en) Method for operating an internal combustion engine when it is coasting down
DE102018001246A1 (en) Internal combustion engine with direct injection by exhaust heat generated steam

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8122 Nonbinding interest in granting licences declared
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8339 Ceased/non-payment of the annual fee