CN102667059B - 轴向活塞发动机、用于操作轴向活塞发动机的方法以及用于制造轴向活塞发动机的热交换器的方法 - Google Patents

Abstract

为了改进在轴向活塞发动机处的效率，本发明提出一种轴向活塞发动机，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个由控制驱动所驱动的控制活塞来控制，并且其中，除了由控制驱动所施加的力之外，控制活塞在其背向燃烧室的侧面处以与燃烧室压力相反地指向的补偿力来加载。

Description

轴向活塞发动机、用于操作轴向活塞发动机的方法以及用于 制造轴向活塞发动机的热交换器的方法

技术领域

一方面，本发明涉及一种轴向活塞发动机(Axialkolbenmotor)。另一方面，本发明涉及一种用于操作轴向活塞发动机的方法以及一种用于制造轴向活塞发动机的热交换器的方法。

背景技术

轴向活塞发动机从现有技术中充分已知并且标记为能量转化机器，其在输出侧在至少一个活塞的帮助下提供机械的旋转能，其中，活塞执行线性的振动运动，其取向大致同轴于旋转能的旋转轴线取向。

除了例如仅仅以压缩空气来运行的轴向活塞发动机，也已知被供给燃烧剂的轴向活塞发动机。该燃烧剂可多成分地(例如由燃料并且由空气构成)构造，其中，成分共同地或分离地被输送给一个或多个燃烧室。由此，在当前的情况中概念“燃烧剂”表示这样的材料，其参与燃烧或携带有参与燃烧的成分并且流经轴向活塞发动机。那么，燃烧剂至少包括燃烧物(Brennstoff)或燃料，其中，概念“燃料”就此而言燃烧物即描述这样的材料，其通过化学的或其它反应、尤其通过氧化还原反应放热地反应。此外，燃烧剂还可具有成分，例如空气，其提供用于燃料的反应的原料。

尤其地，轴向活塞发动机也可在内部连续燃烧(ikV)的原理下来操作，根据该原理，燃烧剂(即例如燃料和空气)被连续地输送给一个燃烧室或多个燃烧室。

此外，轴向活塞发动机一方面可利用旋转的活塞和相应地旋转的气缸工作，其接连地(sukzessiv)旁经燃烧室。另一方面，轴向活塞发动机可具有静止的气缸，其中，工作介质那么对应于期望的负载顺序被接连地分配到气缸上。

例如，从文件EP 1 035 310A2和文件WO 2009/062473A2中已知这样的具有静止的气缸的ikV轴向活塞发动机，其中，在文件EP1 035 310A2中公开了一种轴向活塞发动机，在其中燃烧剂供给部和废气排出部以热交换的方式相互连结。

[13]此外，在文件EP 1 035 310A2和文件WO 2009/062473A2中所公开的轴向活塞发动机具有在工作缸与相应的工作活塞和压缩机缸与相应的压缩机活塞之间的分离部，其中，压缩机缸设置在轴向活塞发动机的背向工作缸的侧面上。就此而言，这样的轴向活塞发动机可关联有压缩机侧和工作侧。

[14]应理解的是，概念“工作缸”、“工作活塞”和“工作侧”与概念“膨胀缸”、“膨胀活塞”和“膨胀侧”或“膨胀器缸”、“膨胀器活塞”和“膨胀器侧”以及与概念“膨胀级”或“膨胀器级”同义地来使用，其中，“膨胀器级”或“膨胀级”表示所有存在于其中的“膨胀缸”或“膨胀器缸”的整体。

发明内容

本发明的目的是改进轴向活塞发动机的效率。

该目的通过一种轴向活塞发动机来实现，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个由控制驱动所驱动的控制活塞来控制，并且其中该轴向活塞发动机特征在于，除了由控制驱动所施加的力之外，控制活塞在其背向燃烧室的侧面处以与燃烧室压力相反地指向的补偿力来加载。

有利地，在燃烧室处借助于这样的附加的压缩力可明显改进在控制活塞方面的密封，其中，对于朝向燃烧室或朝向引导燃烧剂流的喷射道的密封那么理想地仅仅一个纯粹的刮油部就足够，使得从国际专利申请文件WO 2009/062473A2中已知的关于此的密封明显简化。

在该处应指出，特别地可多样地设计控制驱动，例如作为液压的、电气的、磁性的或机械的控制驱动。

当由控制驱动所施加的力与根据本发明与燃烧室压力相反地指向的补偿力不同时，是特别有利的。

那么通常整个控制驱动可明显更紧凑地构建，因为其基本上仅须吸收引导力。根据本发明，可由补偿力施加此外所需的力，从而不通过用于在控制活塞处密封的力或者仅仅以待忽略的程度加载控制驱动。尤其地，该补偿力使更短的控制时间成为可能，因为不仅控制活塞而且控制驱动可明显更轻地来构建，因为其被更小地加载。

应理解的是，结构上可以以不同的方式施加这样的补偿力。优选的实施方案变体为此设置成，机械地、例如经由弹簧施加补偿力，因为机械的布置方案在结构上可非常简单地在轴向活塞发动机处实现。

对此备选地或增加地，当液压地例如通过油压力施加补偿力，是有利的。例如，可通过油泵、尤其也通过分离的油泵来提供这样的油压力。所需的油压力可这样选择，使得通常存在于轴向活塞发动机处的油压力足够用于产生补偿力并且可用于它。然而，也可设置有独立的油泵。

关于另一实施方案变体设置成，对此附加地或备选地，气动地、尤其经由压缩机压力来施加补偿力。该气动的变体特别具有该优点，用于产生补偿力的压力总归存在于轴向活塞发动机处并且此外有利地大致对应于燃烧室压力，因为用于产生该压力的实际的功已经在工作活塞中实现。就此而言，仅仅需要设置有小的密封，其仅需要密封小的压力差。对此补充地，油泵可产生相应的油膜，其中那么该油膜有利地在独立的循环中引导油，以便该油泵仅仅暴露于特别小的背压中。那么，就此而言油泵不需要克服压缩机压力工作，这接下来还将详细进行解释。

有利地，借助于所设置的大约30bar的燃烧剂压力产生气动地产生的补偿力。为此，尤其应相应地对大气或对轴向活塞发动机的剩余空间密封控制活塞，从而仅仅需要刮油部用于在燃烧室或相应的喷射道与控制空间之间密封。必要时，还可设置有补充的、但是相应地尺寸更小的附加密封。

就此而言，该目的的另一解决方案设置有一种轴向活塞发动机，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸经过燃烧室导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个由控制驱动所驱动的控制活塞来控制，并且其中，该轴向活塞发动机特征在于，控制活塞布置在压力室中。这尤其可由此实现，即控制室或控制腔(即，控制活塞和控制驱动的部件的至少一个零件、优选地重要的零件布置在其中的室)构造为压力室。

就此而言，概念“压力室”表示轴向活塞发动机的每个被包围的空间，其相对于环境具有优选地至少10bar的明显的过压。

由于控制活塞本身布置在压力室或控制腔中的事实，有利地，不需要昂贵的密封，从而在轴向活塞发动机处可以以较小的损失工作，由此又可改进轴向活塞发动机的效率。从现有技术中迄今仅仅已知，燃烧室侧而非控制活塞设置在压力室中。

此外，本发明的目的也由一种轴向活塞发动机来实现，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸经过燃烧室导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个由控制驱动所驱动的控制活塞来控制，并且其中，该轴向活塞发动机特别地特征在于，控制驱动包括控制轴，其驱动控制活塞并且其与一方面加载以压缩机压力的轴密封共同作用。

如果一方面轴密封加载以压缩机压力，在理想情况中不需要另外的密封，并且有利地可以以更小的损失运行轴向活塞发动机。轴密封那么优选地用作对尤其可具有压缩机压力的轴向活塞发动机的压力室的密封。

然而，在相应地设计的轴密封中，也可以以大气压力或以低于压缩机压力的其它的发动机压力来工作。。

该目的通过一种轴向活塞发动机来实现，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个由控制驱动所驱动的控制活塞来控制，并且其中该轴向活塞发动机特征在于，控制活塞以油来湿润并且湿润控制活塞的油在独立的油循环中来引导。

即需要两个油泵以便可在独立的油循环中引导湿润控制活塞的油。然而，油泵可以克服不同的压力工作。就此而言，其可损失非常小地运行。

就此而言概念“独立”表示，存在至少一个另外的油循环用于在轴向活塞发动机处的另外的构件和/或构件组。

就此而言，当轴向活塞发动机包括用于润滑和/或冷却轴向活塞发动机的部件的主油循环(其与该独立的油循环分离)时，是有利地的。

为了能够方便地且精确地进行两个油循环的油位的平衡或控制，当轴向活塞发动机特征在于在主油循环与独立的油循环之间的可打开和关闭的连接时，是有利的。

根据本发明的具体的实现方案，独立的油循环和压缩机压力可这样彼此相协调，使得它们共同提供之前所描述的补偿压力用于建立补偿力。

当控制活塞喷射冷却时，轴向活塞发动机还可损失更小地运行。由此，可进一步改进轴向活塞发动机的效率。

当喷射冷却经由油实现时，即使在极其高的工作温度下，尤其控制活塞的冷却也出色地实现。

为了能够阻止油在控制活塞处的关键损失，当在控制活塞处设置有刮油器时，是有利的。尤其由此可阻止油移动(Abwandern)到喷射道中和到工作缸中。

此外，为了实现本发明的目的，备选地或增加地提出一种轴向活塞发动机，其带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级、带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室、带有至少一个以燃烧室压力加载的构件并且带有用于润滑的油循环，其中，油循环具有发动机油循环和带有与发动机油循环不同的压力水平的压力油循环。由此实现该优点，即，在带有不同的压力水平的相应的油循环中，该循环的油泵(例如压力油循环的压力油泵)仅仅必须施加为了输送油所需的背压，并且不必通过压力油泵施加在该循环中为了达到出于其它原因可能需要的、超过用于输送油的压力的更高的压力。

通过压力油循环可具有克服位于燃烧室中的燃烧室压力工作的构件，当压力油循环的压力水平对应于燃烧室压力时，相应是有利的。对此替代地或增加地，也可以是有利的是，压力油循环的压力水平对应于压缩机压力。通过压力油循环的对应于燃烧室压力或压缩机压力的压力水平，可以气动地尽可能补偿作用在以燃烧室压力加载的构件处(例如在控制活塞处)的气体力。就此而言由此实现在其效率方面进一步改进轴向活塞发动机的目的，即，使作用在控制活塞处的活塞功最小化并且因此在相同的燃烧物应用时使在轴向活塞发动机处发出的功或功率最大化。

就此而言应指出的是，说法“压力水平对应于压力”也以宽容地允许在压力水平与应是压缩机压力或硬石燃烧室压力的压力之间直至40％的压力差。然而优选地，通过说法“压力水平对应于压力”应获取最大7bar的压差。在没有过大的效率损失的情况下这样的压力差还可由也经受更高的温度的密封部截获。

为了在轴向活塞发动机的可变的功率输出时不与该改进效率的优点相对立，此外提出，在轴向活塞发动机全负荷时压力油循环具有大于20bar的压力水平。增加地或备选地提出，在轴向活塞发动机的部分负荷时压力油循环具有在5bar与20bar之间的压力水平。在所有运行情况的大部分中这确保均衡的压缩比，通过该压缩比优化效率。对此替代地或增加地提出，在轴向活塞发动机的怠速运转时和/或在轴向活塞发动机的停止时，压力油循环具有在5bar之下的压力水平。尤其在这些运行状态中，这使相应的密封部的小的负载成为可能，从而可在更长的时间段上有效的可能的泄漏流尤其也不具有明显的干扰的影响。当停止-起动系统引起轴向活塞发动机的短暂的停止且由此在轴向活塞发动机起动之后不必重新建立压力油循环中的压力时，维持压力油循环中的压力是尤其有利的，因为该压力还可在短期的停止之后被维持。在轴向活塞发动机的与负载相关的且非静态的运行中，通过该措施尤其可实现该优点，即，在以燃烧室压力加载的构件处的燃烧室压力的补偿始终对应于轴向活塞发动机的燃烧室压力或负荷点。通过符合需要地在以燃烧室压力加载的构件处提供为了补偿燃烧室压力所需的气体力，由此保证在不同的运行条件下优化的效率。始终更大地显出的气体力导致燃烧室压力的过补偿，由此又引起用于产生在压缩机级处的补偿压力的不利于效率的压缩机功率。

“怠速运转”指在运行状态的该部位处，在其处轴向活塞发动机的指示功率大致对应于轴向活塞发动机的摩擦功率，即有效的功率产生为零。

本发明通过将油循环分离成发动机油循环和压力油循环在其效率方面改进轴向活塞发动机的目的尤其补充地由此实现，即，发动机油循环具有发动机油底壳和发动机油泵，而压力油循环具有压力油底壳和压力油泵。这具有提高效率的优点，即发动机油泵和压力油泵可提供对于发动机油循环和压力油循环独立的油体积流，并且因此发动机油泵和压力油泵的功率需求对应于发动机油循环和压力油循环的要求。

为了保证湿润加载以燃烧室压力的构件(诸如控制活塞和其它与控制活塞处于相互作用的构件)，此外提出，压力油底壳具有用于获取油位的器件。有利地，该用于获取油位的器件特征在于，压力油底壳的通过用于获取油位的器件所获得的油位是最小的和/或最大的油位。该优点有助于，不仅在运行可靠上阻止了润滑不良，而且阻止压力油循环的过填充和与此伴随的效应，如油起泡、油喷出或另外不期望的油从压力油循环中流出。

此外提出，至少一个控制腔为压力油循环的组成部分。该布置的优点由此得出，即在控制活塞的背对燃烧室的侧面处形成的控制腔可通过压力油循环的对应于燃烧室压力水平的压力水平补偿作用到控制活塞上的燃烧室压力。

在此，利用“控制腔”描述相应的空腔，其布置在一个或多个控制活塞的背对燃烧室的侧面上。背对燃烧室的侧面对此附加地通过控制活塞的运动方向限定。由此，背对燃烧室的侧面对应于控制活塞的该侧面，在其上，所施加的气体压力在其合力(Resultierenden)上与作用到控制活塞上的燃烧室压力相反。在控制腔中也可设置有另外的部件，其与一个或多个控制活塞相互作用，例如控制地起作用的凸轮盘(Kurvenscheibe)或轴承组件。就此而言，油循环的压力油循环必要时还包含一个或多个控制活塞的部分，其中，为了润滑控制活塞而循环的油可在湿润位于控制活塞处的摩擦副之后流入该控制腔中并且从该处起被收集在油底壳中。

为了实现作用在不同的构件处的燃烧室压力的补偿的优化效率的优点，此外提出，压力油循环经由增压管路与压缩机级的至少一个气缸相连接。使用这样的增压管路带来该优点，可始终运行可靠地且简单地满足需要提供在压力油循环中的压力水平，该压力水平也以相似的高度存在于燃烧室中。适宜地且有利地，经由该增压管路提供根据运行点控制的或调节的压力建立。

为了满足轴向活塞发动机的交变的负荷点的要求，提出，在压缩机级的至少一个气缸与压力油循环之间布置有增压阀，以便提供根据运行点控制的或调节的压力建立。该增压阀尤其可设置在以上已经描述的增压管路中。

增压阀优选地由此满足调节技术上的花费，即，增压阀可接通地实施，尤其由此即增压阀实施成可经由压缩机压力接通。为此，增压阀可与压缩机级有效连接并且具有带有用于接通的器件的控制装置。

在合适的实施形式中，增压阀例如可以是电地或电子地操纵的或者而还有气动地操纵的阀。因此可间接地通过控制器操纵增压阀，或者而还直接地通过出现在阀处的压缩机压力。如果压缩机压力超过一定的值，则增压阀打开并且压缩机级与压力油循环相连接，由此导致压力油循环利用压缩的空气或其它存在于压缩机级中的介质增压。

有利地，对应于在轴向活塞发动机的运行中存在的负荷点，增压阀特征在于，在5bar、更优选地10bar、最优选地30bar的增压压力下接通增压阀。这具有该优点，即在压力油循环中可提供对于补偿作用在构件处的燃烧室压力所需的或者很大程度上对应于其的压力。此外，如果压缩机压力下降到在压力油循环中存在的压力水平之下，通过以上描述的增压阀有效地阻止压力从压力油循环中漏出。有利地，增压阀可实施为气动的、压力控制的多路阀(Mehrwegeventil)，使得增压阀的主动的控制是可能的。

此外，可考虑的是，增压阀是止回阀(Rückschlagventil)，尤其压力控制的止回阀。这使在不需要另外的措施的情况下增压阀的在结构上特别简单的开关成为可能。

应用通过轴向活塞发动机的压缩机级所提供的压力(其中，为了施加该压力所提供的空气或所提供的燃烧剂在从环境条件中压缩时通常具有处于环境条件之上的温度水平)可导致，在节流部位(例如其是阀)之后的压力降或在增压管路的壁处的冷却可引起流体的冷凝。因此，作为压力油循环的另一设计方案提出，在增压阀与压力油循环之间布置有油分离器。

因为在该油分离器处所分离的油已经位于高的压力水平上，此外提出，油分离器的出口(Ablauf)与压力油底壳相连接。

此外提出，在增压阀与压力油循环之间布置有脱水器。由此，位于压缩的空气中的水蒸气可能已经在引入该压缩空气之前被高效地分离出，从而阻止水蒸气在压力油循环中的凝出并且关于此，轴向活塞发动机的使用寿命不由出现的腐蚀限制。当如所提出的那样使用油分离器并且油分离器的出口将分离的油又供应给压力油循环时，对于从压力油管路朝向压缩机级的回流的情况也可有效地阻止从压力油循环中的油的损失。借助于油分离器尤其也可阻止轴向活塞发动机的损坏，其在压缩机级中可通过含油的空气的自燃引起。

有利于效率地在压力油循环中使用与发动机油循环相比更高的压力水平通过存在的压力降可导致从压力油循环到发动机油循环中更高的油泄漏。为了在轴向活塞发动机的整个运行期间持续地维持压力油循环的提高效率的优点，因此适宜的是，在压力油底壳与压力油泵之间以及在发动机油底壳或发动机油泵与压力油泵之间布置有平衡阀。这具有该优点，即可由此阻止低于在压力油底壳中的最小的必要的油位，即压力油泵从发动机油底壳中吸取(beziehen)油，直至压力油底壳的油位达到最大值。此外，油循环的该维护效率的设计方案由此实现，即平衡阀有效连接用于获取油位的器件。

此外提出，平衡阀与控制装置有效连接。这样的控制装置例如可以是轴向活塞发动机的控制器，在其中储存有特性场或算法，应根据其同样实现压力油循环与发动机油循环的连接，以便达到在压力油循环中油位的平衡。因此，平衡阀可直接与用于获取油位的器件相连接或者而间接地经由控制装置与用于获取油位的器件相连接。

也可考虑，控制装置不仅经由在压力油循环中的油位而且经由温度或其它参数(诸如紧急运转信号(Notlaufsignal)或维护信号)操控平衡阀，以便例如实现位于压力油循环中的油的更换。

当平衡阀优选地在第一运行状态中将压力油底壳与压力油泵连接并且在第二运行状态中将发动机油底壳或发动机油泵与压力油泵连接时，那么在压力油循环中使用与发动机油循环相比更高的压力水平在能量上是特别有利的。这具有该优点，通过使用压力油循环如此保证效率使得仅仅在发动机油循环和压力油循环之间压差较小时连接这两个分循环，从而压力油泵的功率消耗通过克服高的压力差不导致效率下降。

对此增加地，对于平衡阀的维护效率的设计方案提出，第一运行状态对应于轴向活塞发动机的部分负荷和/或全负荷，而第二运行状态对应于轴向活塞发动机的怠速运转和/或停止。平衡阀的该设计方案保证，平衡阀仅仅在发动机油循环与压力油循环之间压力差较小时接通，以便有效地阻止由于负的压力降油从压力油循环回流到发动机油循环中。压力油循环的排空可能通过润滑不良可使轴向活塞发动机的效率显著恶化。

因此此外备选地或增加地提出，在发动机油底壳与平衡阀之间或在发动机油泵与平衡阀之间布置有构造为止回阀的单向阀(Rücklaufventil)。此外，借助于该单向阀可有利地阻止在平衡阀功能故障时无意地排空压力油循环。

尤其相应地提出，单向阀具有从发动机油循环至压力油循环的流动方向。

止回阀的保险功能在该布置中有利地由此实现，即由此在正的压力降时压力油循环的进一步填充是可能的，然而在负的压力降时排空被阻止。

此外，为了实现改进效率的轴向活塞发动机，相应地提出一种用于操作轴向活塞发动机的方法，该轴向活塞发动机带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级并且带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室，其中，从燃烧室中在燃烧室压力下至膨胀器级的气缸的燃烧剂流经由至少一个控制活塞来控制，并且轴向活塞发动机具有用于润滑的油循环，该方法特征在于，油循环被划分成发动机油循环和压力油循环并且轴向活塞发动机的以燃烧室压力加载的构件通过压力油循环来润滑。

对此附加地提出，作用到控制活塞上的燃烧室压力由存在于控制腔中的且对应于燃烧室压力的压力水平补偿。

通过一方面油循环的两个分循环相应本身以最小所需的压力水平工作并且由此位于这些分循环中的油泵的功率消耗是符合需要的、最小的并且因此效率优化的，该所提出的用于轴向活塞发动机的方法又有助于改进轴向活塞发动机的效率。另一方面，通过在以燃烧室压力加载的构件、尤其在以燃烧室压力加载的控制活塞处的燃烧室压力的补偿，阻止或使在控制活塞处的对于循环过程的效率无益的活塞功最小化，从而使轴向活塞发动机的热力学效率最大化。

有利地，在控制腔中的对应于燃烧室压力的压力水平可通过压缩机级来提供。这带来该优点，即不需要用于产生相应的压力水平的附加的设备或附加的部件，并且此外具有该优点，即通过压缩机级所提供的压力或压力水平也处于对应于待补偿的燃烧室压力的数量级。

优选地，在低于压力油底壳中的最小油位时，压力油循环利用来自发动机油循环的油来填充。这具有该优点，即通过由来自发动机油循环的油代替由于提高的压力从压力油循环离开的油，始终提供足够的油用于润滑通过燃烧室压力加载的构件。为此，尤其在轴向活塞发动机的怠速运转时和/或在停止时压力油循环可与发动机油循环相连接，因为压力差那么相对很小。通过当在发动机油循环与压力油循环之间的压差最小时那么尤其实现从发动机油循环中取出油，压力油循环与发动机油循环之间的高的压力差通过所提出的方法可有利地被避开(umgehen)，从而使两个压力油泵的由该压力差所引起的功率消耗最小化并且关于此使轴向活塞发动机的总效率最大化。

对最后提及的方法替代地或补充地，在压力油循环与发动机油循环之间的压力差小于5bar时压力油循环可被与发动机油循环相连接。该操作方法提供该优点，即当发动机油循环与压力油循环之间的压力差与轴向活塞发动机的转速无关地假设为这样的值，在该值时克服为了填充压力油循环所需的压力差要求用于此的油泵的最小功率消耗，压力油循环可利用来自发动机油循环的油来填充。因此在轴向活塞发动机的运行期间也可在有利的效率下运行可靠地填充压力油循环。

独立于本发明的其余特征，该目的也由带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸经过燃烧室导引至工作缸的压力管路的轴向活塞发动机实现，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个控制活塞来控制并且其中，控制活塞在燃烧室侧由铁或钢形成。

因为控制活塞也与轴向活塞发动机的非常热的工作介质或燃烧剂接触，当控制活塞的至少关于此的区域耐高温地来设计时，是有利的。

有利地，控制活塞其余由铝或其合金形成，从而控制活塞特别轻并且由此可实现极端短的控制时间。

对此替代地，整个控制活塞可由铁或钢形成，因为控制活塞通常大多较小地构建并且因此较小地具有质量。当极端短的控制时间不扮演重要作用或者(刚好因为控制活塞的较低的重量)仍然可被实现时，这尤其是好的解决方案。

根据本发明的另一方面，为了解决开头所提的目的，提出一种轴向活塞发动机，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸经过燃烧室导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个由控制驱动所驱动的控制活塞来控制，该轴向活塞发动机特征在于，控制活塞具有利用在轴向活塞发动机的运行温度下液态的金属填充的空腔或利用在轴向活塞发动机的运行温度下液态的金属合金填充的空腔。在运行温度下液态的金属合金或液态的金属的使用可用于控制活塞的集中冷却，由此有利地，在更高的温度下控制活塞也可以以足够的使用寿命和强度来使用。

对此增加地提出，金属或金属合金至少具有钠。钠以其非常小的熔化温度和它的在内燃机中良好的可操控性具有可应用在热的构件中的优点。应理解的是，同样可使用由周期系(Periodeh-System)中的碱族中的任何金属，只要该金属的熔化温度在轴向活塞发动机的运行温度之下。此外应理解的是，为了该目的同样可使用材料汞、镓、铟、锌、铅或这些材料的合金以及其它液态的金属。

开头所阐述的目的也(尤其与文件WO 2009/062473A2不同)由一种轴向活塞发动机实现，其带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级、带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室、带有至少一个控制活塞以及在燃烧室与膨胀器级之间的通道，在该轴向活塞发动机中，控制活塞和通道具有带有主流向的通过控制活塞的运动所开启的流动横截面，并且控制活塞具有平行于主流向的导向面和/或垂直于主流向的碰撞面并且在该轴向活塞发动机中，控制活塞以及通道具有通过控制活塞的运动所开启的流动横截面，并且控制活塞的运动沿着控制活塞的纵轴线实现，并且控制活塞具有与控制活塞的纵轴线成锐角的导向面和/或碰撞面。

通常在内燃机的两个含有体积的构件之间的充量交换(Ladungswechsel)通过节流部位与流动损失相联系。在当前情况中由通道和控制活塞形成的这样的节流部位通过该流动损失引起效率损失。由此，该通道和/或活塞的在流动技术上有利的设计方案引起效率提高。

相应地，控制活塞的平行于主流向取向的导向面具有避免流动损失和使效率最大化的优点。尤其当流动这样构造使得其刚好不垂直于控制活塞的纵轴线时，通过与控制活塞的纵轴线成锐角地取向的导向面，导向面可与流经该导向面的流动成有利的角度。有利地，通过使在导向面处或在控制活塞处的流动损失最小化，通过该措施也提高轴向活塞发动机的效率。

当前以“主流向”指燃烧剂通过通道的流动方向，其可在燃烧剂的层流的情况下或也在涡流的情况下测得并还可图示示出。由此，特征“平行”涉及该主流向并且应在数学几何的意义上理解，其中，控制活塞的平行于主流向的导向面就由于燃烧剂的流动不吸收冲量或者就不改变流动的冲量。

如果控制活塞到达在其中控制活塞关闭所开启的流动横截面的位置，有利地，该垂直于主流向构造的碰撞面带有相对于燃烧室的最小的表面，从而位于该燃烧室中的燃烧剂也引起到控制活塞中的最小的热流。由此，通过该相对于主流向最小地实施的碰撞面也获得尽可能小的壁热损失，由此又使轴向活塞发动机的热力学效率最大化。

与之前已经描述的导向面类似，碰撞面又可借助于锐角布置并且这样置于燃烧剂的流动中，使得如果流动不垂直于控制活塞或控制活塞的纵轴线，则碰撞面具有相对于流动的最小的表面。最小地实施的碰撞面又得出该优点，一方面壁热损失被减小并且在漩涡形成时使流动的不利的转向最小化并且相应地使轴向活塞发动机的热力学效率最大化。

导向面和/或碰撞面可以是平的面、球形的面、柱形的面或锥形的面。导向面和/或碰撞面的平的设计带来该优点，一方面可特别简单地且成本有利地制造控制活塞，并且另一方面，与导向面共同作用的密封面同样在结构上可简单地实施，并且在该导向面处实现最大的密封效果。此外，导向面和/或碰撞面的球形的设计带来该优点，如果通道同样具有圆形的或者而还椭圆形的横截面，该导向面几何上特别好地匹配于紧随该处的通道。由此，在从控制活塞或控制活塞的导向面至通道的过渡处不产生不期望的流动中断或涡流。同样，柱形的导向面和/或碰撞面可实现该优点，即在控制活塞与通道之间的过渡处或者而还在控制活塞与燃烧室之间的过渡处可在避免流动中断或涡流的情况下实现流动。备选地，如果紧随在控制活塞处的通道具有在通道的长度上可变的横截面，在导向面和/或碰撞面处锥形的面同样可以是有利的。如果通道应构造为扩散器或为喷嘴，则流动又可通过在控制活塞处锥形地构造的导向面在没有流动中断或涡流的情况下实现。应理解的是，每个之前所阐述的措施本身也独立于其它措施地效率最大化地起作用。

轴向活塞发动机在燃烧室与膨胀器级之间可具有导向面密封面，其中，导向面密封面平行于导向面构造并且在控制活塞的上止点中与导向面共同作用。因为控制活塞在其上止点中也具有密封作用，导向面密封面有利地这样构造，使得其在控制活塞的上止点中大面积地与导向面共同作用并且由此实现密封作用。如果导向面密封面的每个点具有与导向面相同的间距、优选地与导向面没有间距，那么存在导向面密封面的最大的密封作用。平行于导向面构造的导向面密封面与导向面具有何种几何形状无关地满足该要求。

对此增加地提出，导向面密封面在通道侧过渡到垂直于控制活塞的纵轴线的表面中。在最简单的实施方案中，导向面密封面至垂直于控制活塞的纵轴线的表面中的过渡也可以以弯折的方式存在，由此，流经导向面密封面的流动在该弯折即该突出部可中断，使得燃烧剂的流动可以以尽可能小的流动损失过渡到紧随在控制活塞处的通道中。应理解的是，如果导向面密封面具有中断棱边(Abrisskante)，控制活塞的导向面不一定必须平行于导向面密封面构造。在该情况中，也可考虑不带弯折或突出部地构造导向面。

对于前述的特征备选地或增加地提出，轴向活塞发动机在燃烧室与膨胀器级之间具有裙密封面其中，裙密封面平行于控制活塞的纵轴线构造并且与控制活塞的裙的表面共同作用。如果控制活塞达到其上止点，控制活塞不仅具有朝向燃烧室密封的作用，而且有利地也实现相对于膨胀器级的密封，其通过控制活塞的裙与相应的裙密封面的共同作用实现。由此再次减小经由控制活塞的泄漏损失，由此，又可使轴向活塞发动机的总效率最大化。

此外提出，导向面、碰撞面、导向面密封面、裙密封面和/或控制活塞的杆的表面具有反射性的表面。因为这些表面中的每个可与燃烧剂相接触，也可经由这些面中的每个实现壁热流和因此效率损失。由此，反射性的表面因此阻止不必要的通过热辐射的损失并且由此实现相应地提高轴向活塞发动机的热力学效率的优点。

此外，为了实现本发明的目的，备选地或增加地提出一种轴向活塞发动机，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个控制活塞来控制，该轴向活塞发动机特征在于，即，控制活塞的至少一个燃烧室侧的表面是反射性的。通过这样的反射性(Verspiegelung)可能以有利的方式减小相应的部件尤其通过热负载的辐射的反射而引起的热负载。

对此替代地或增加地，本发明的目的相应地可通过带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸导引至工作缸的压力管路的轴向活塞发动机实现，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个控制活塞来控制，该轴向活塞发动机特征在于，燃烧室具有由反射性的金属构成的燃烧室底部。

此外，金属的表面的反射性带来该优点，即可减小通过在烧尽的(verbrannt)燃烧剂与金属的表面之间的高的温度差而产生的壁热流至少对于由热辐射引起的壁热流。在内燃机中的效率损失的很大份额通过该提及的壁热流产生，因此通过减小壁热流给出存在通过本发明的所提出的解决方案提高轴向活塞发动机的热力学效率的可能性。

应理解的是，一方面通过反射性，非金属的表面也可在热力学效率上带来优点，并且另一方面增加地或备选地可由此实现在热力学效率上的该优点，即，只要燃烧剂的温度高于壁温度，轴向活塞发动机的每个与燃烧剂处于接触的构件变得有反射性。

此外应理解的是，可应用任何其它能够提高构件表面的光谱的反射度的表面覆层。此外，当然可想象这样的表面覆层，其对此替代地或增加地减小构件表面的导热系数，以便通过对流减小热力学损失的份额。

独立于本发明的其余特征，本发明的目的也通过带有至少一个工作缸的轴向活塞发动机实现，工作缸由连续地工作的燃烧室来供给，其中，燃烧室有利地具有两个燃烧用空气输入部。

尤其地，借助于多个燃烧用空气输入部毫无疑问可调整空燃比Lambda(λ)，即氧气与燃料的比例。已知地，在值λ＝1时全部燃料可良好地燃烧，这是因为提供与用于燃烧所有燃料所需的正好那么多的氧气。否则，调整带有氧气过量带有值λ＞1的更稀的燃烧混合气。但是，当设置有两个燃烧用空气输入部时，特别均匀且快速地调整带有λ＜1且氧气不足的更浓的燃烧混合气。就此而言，经由这两个在两个不同的水平上的燃烧用空气输入部的燃烧用空气供给是有利的。

在此，轴向活塞发动机的当前的燃烧室如何设计并不重要。例如，燃烧室可配备有预燃烧室和主燃烧室且因此具有有利的二级燃烧。

有利地根据转速实现这两个燃烧用空气输入部的调节。备选地，而也可根据功率进行调节，从而在两种情况中可获得燃烧用空气供给的明显更好的调节。例如，当这在轴向活塞发动机的运行状态中是有利的时，接通第二燃烧用空气输入部或另一燃烧用空气输入部。

此外，如果这两个燃烧用空气输入部构造用于不同地调温的燃烧用空气，则可使火焰在燃烧室中能够容易调温，由此，可更简单地控制燃烧。

这里应指出的是，不必总是使用至燃烧室的同一燃烧用空气输入部。而有利地也可使用例如引导至用于混合燃烧剂的前置的混合管中的燃烧用空气输入部。

如果轴向活塞发动机具有至少一个热交换器，则当第一燃烧用空气输入部由燃烧用空气在热交换器之前供给而第二燃烧用空气输入部在该或其它的热交换器之后由燃烧用空气供给时，是有利的。由此，以结构上特别简单的方式实现提供不同地调温的燃烧用空气。特别地，在此也可根据效率实现燃烧用空气输入部的调节。

必要时也可设置有独立的燃烧用空气加热部、尤其用于发动过程，使得与燃烧用空气相接触的燃料不必被冷却。

本发明的目的还通过带有至少一个工作缸的轴向活塞发动机来实现，工作缸由连续地工作的燃烧室供给且具有废气排出部，其中，该轴向活塞发动机特征在于用于确定燃烧室中的温度的燃烧室温度传感器。

这样的温度传感器以简单的方式提供在燃烧的质量方面或在轴向活塞发动机的运行稳定性方面有说服力的值。

作为温度传感器可应用每种传感器，例如电阻温度感应器、热电偶、红外传感器等。

优选地，燃烧室温度传感器这样设计或布置，使得其测量燃烧室中的火焰温度。这使能够获得关于在燃烧室内的燃烧的特别有说服力的值。

在此，燃烧室温度传感器可布置在燃烧室之内的几乎任何部位处。例如，燃烧室温度传感器可设置在预燃烧室和/或主燃烧室的区域中。

尤其地，轴向活塞发动机可包括燃烧室调节部，其包括作为输入传感器的燃烧室温度传感器并且这样调节燃烧室，使得燃烧室温度处于1000℃与1500℃之间。以该方式可经由相对简单的且因此运行可靠的且非常快速的调节回路确保，轴向活塞发动机产生极其少的污染物。尤其地，产生碳烟的风险可降低到最小。当使用两个或还多个尤其带有不同地调温的燃烧用空气的燃烧用空气供给，可特别快速地且由此有利地调节燃烧室温度。

对此附加地或备选地，轴向活塞发动机此外可包括用于确定废气温度的废气温度传感器。通过这样的废气温度传感器同样可以以技术上简单的方式检查和调节连续地工作的燃烧室的运行状态。

这样的调节尤其地以简单的方式保证燃料的充分的且完全的燃烧，从而轴向活塞发动机在最小的污染物排放时优化的效率。

有利地，燃烧室调节部包括作为输入传感器的废气温度传感器。优选地，燃烧室这样来调节，使得在运行状态中、优选地在怠速运行中废气温度处于850℃与1200℃之间。例如通过对应于上述要求控制水温度或水量或者而在热交换器中预热的或未预热的空气的份额，后者例如可通过水的合适的配给和/或燃烧剂(尤其空气)的合适的预热而实现。根据水冷的这样的调节从开头相关的现有技术中不已知。

有利地，这样的运行状态是轴向活塞发动机的怠速运行，由此，可实现进一步的污染物减少。

在此，尤其为了也可有利地调节预燃烧室温度，增加地或备选地，燃烧室温度传感器也可包括预燃室温度传感器。

此外，本发明的目的有带有至少一个工作缸的轴向活塞发动机实现，工作缸由连续地工作的燃烧室供给，其中，该轴向活塞发动机具有燃烧室调节部，其包括到燃烧室中的水配给。

当水配给独立于在燃烧剂压缩机中或之前的水配给设置时，可实现扩大的调节可能性。在此为了冷却，水理想地直接配给到燃烧室中。

如果水配给独立于在燃烧剂压缩机中或之前的水配给设置，由此可实现另外的多样的且因此有利的调节和冷却变体。

水配给可实现到预燃烧室中。

对此增加地或备选地，水配给有利地也可实现到主燃烧室中，这是特别有利的。尤其地，水配给可这样实现，使得之前作为冷却介质的水尤其被用于燃烧室。水或水蒸气也可被这样配给到燃烧室中，使得水或水蒸气沿着燃烧室的壁流动，从而以该方式尽可能保护燃烧室壁。

如果水配给被用于废气温度的调节，则可尤其有利地调节在热交换器处到燃烧用空气上的热传递。

补充地，水份额可(根据具体的实现方案)经由水的化学的或催化的反应被用于燃烧室中的温度调节和/或也用于减少污染物。

根据本发明的另一方面提出一种轴向活塞发动机，其带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级并且带有至少一个热交换器，其中，热交换器的吸收热的部分布置在压缩机级与燃烧室之间，而热交换器的放出热的部分布置在膨胀器级与环境之间，并且其中，该轴向活塞发动机特征在于，热交换器的吸收热的和/或放出热的部分在下游和/或上游具有用于配给至少一个流体的器件

通过例如通过配给合适的流体可将燃烧剂流的特有的热容量与废气流的特有的热容量相平衡或者而可将其提高到废气流的特有的热容量之上，流体配给到燃烧剂流中可有助于热交换器的交换效率的提高。从废气流到燃烧剂流的由此例如有利地影响的热交换有助于此，即在热交换器的结构尺寸保持不变的情况下可将更高的热量接入燃烧剂流中并且因此到循环过程中，由此可提高热力学的效率。备选地或增加地，也可给废气流配给流体。在此，所配给的流体例如可以是对于后置的废气后处理所需的辅助介质，其可通过构造在热交换器中的涡旋的(turbulent)流动理想地与废气流相混合，以便由此能够以最大效率运行后置的废气后处理系统。

在该情况中，以“在下游”表示热交换器的相应的流体从其离开的侧，或表示排气系的或引导燃烧剂的管系(Verrohrung)的流体在离开热交换器之后所进入的部分。

与此相似地，以“在上游”表示热交换器的相应的流体所进入的侧，或表示排气系或引导燃烧剂的管系的流体从其进入热交换器的部分。

就此而言，是否直接在热交换器的更靠近的空间环境中实现流体的配给或者是否空间上进一步相间隔地实现流体的配给并不重要。

作为流体例如可相应地配给水和/或燃烧物。这具有该优点，燃烧剂流一方面具有之前所描述的通过配给水和/或燃烧物而提高的特有的热容量的优点，并且另一方面可已经在热交换器中或在燃烧室之前实现混合气准备(Gemischaufbereitung)，并且在燃烧室中的燃烧可以以尽可能局部均匀的空燃比实现。这尤其也具有该优点，该燃烧方法不含有或仅仅非常少地含有损害效率的、不完全的燃烧。

对于轴向活塞发动机的另一设计方案提出，在热交换器的放出热的部分中或在热交换器的放出热的部分下游布置有脱水器。蒸汽状的水可通过存在于热交换器处的温度下降凝出，并且通过腐蚀损害后续的排气系。有利地，可通过该措施减少排气系的损害。

此外，提出一种用于操作轴向活塞发动机的方法，该轴向活塞发动机带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级、带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室并且带有至少一个热交换器，其中，热交换器的吸收热的部分布置在压缩机级与燃烧室之间，并且热交换器的放出热的部分布置在膨胀器级与环境之间，并且其中，该方法特征在于，给流过热交换器的燃烧剂流和/或流过热交换器的废气流配给至少一个流体。通过由配给流体提高燃烧剂流的特有的热容量并且由此也提高至燃烧剂流的热流，由此(如以上已经示出的那样)可改进从导引至环境中的废气流到燃烧剂流的提高效率的热交换。在此，在合适的方法指导中，能量流到轴向活塞发动机的循环过程中的反馈在此又可引起效率提高、尤其热力学效率的提高。

有利地这样运行轴向活塞发动机，使得水和/或燃烧物被配给。该方法引起，通过在热交换器中和在燃烧室之前的理想的混合又可提高效率、尤其燃烧方法的效率。

同样，如果这对于废气后处理有益，可给废气流配给燃烧物，从而可进一步提高在热交换器中或在热交换器之后的废气温度。必要时，由此也可实现后燃，其以有利的方式对废气进行后处理并且使污染物最少。由此，在热交换器的放出热的部分中释放的热也可间接地用于燃烧剂流的进一步加热，从而由此几乎不负面地影响轴向活塞发动机的效率。

此外为了实现该优点，此外提出用于操作轴向活塞发动机的方法，其特征在于，在热交换器下游和/或上游配给流体。

对此增加地或备选地，给燃烧剂流和/或废气流重新配给分离出的水。由此，在最有利的情况中实现封闭的水循环，不必再从外面为其输送水。因此，由此产生另一优点，即配备有根据该结构类型的轴向活塞发动机的车辆不必装满水、尤其不必装满蒸馏水。

有利地，在轴向活塞发动机停止之前在限定的时刻停止水和/或燃烧物的配给，并且轴向活塞发动机在没有水和/或燃烧物的配给的情况下运行直至停止。可通过该方法避免对于排气系可能有害的水(其可沉积在排气系中，尤其当其冷却时)。有利地，在轴向活塞发动机停止之前也从轴向活塞发动机本身移除这样的水，从而尤其在停止状态期间不促进轴向活塞发动机的部件由水或水蒸气的损害。

该目的同样通过带有以传递热的方式相互连结的燃烧剂供给部和废气排出部的轴向活塞发动机来实现，其特征在于至少两个热交换器绝缘部。

虽然通过两个热交换器首先引起更大的费用和更复杂的流动情况，但是应用两个热交换器使至热交换器的明显更短的路径以及它的能量上更有利的布置成为可能。由此，轴向活塞发动机的效率可令人吃惊地显著提高。

这尤其适用于带有静止的气缸(活塞相应在其中工作)的轴向活塞发动机，与在其中气缸和因此活塞同样绕旋转轴线旋转的轴向活塞发动机不同，因为后者的布置需要仅仅一个旁经气缸的排气系。

优选地，热交换器大致轴向地布置，其中，概念“轴向”就此而言表示平行于轴向活塞发动机的主旋转轴线或平行于旋转能的旋转轴线的方向。这使特别紧凑的且因此节省能量的结构形式成为可能。

此外，热交换器可以是绝缘的，然而这也独立于本发明的其它特征是有利的。

如果轴向活塞发动机具有至少四个活塞，则当至少两个邻近的活塞的废气相应被导引到一个热交换器中，是有利的。由此，可使在活塞与用于废气的热交换器之间的路径最小化，从而可将不能经由热交换器回收的以废热的形式的损失减小到最小。

当三个邻近的活塞的废气相应被导引到共同的热交换器中时，后者也还可实现。

另一方面也可考虑，轴向活塞发动机包括至少两个活塞，其中，每个活塞的废气相应被导引到热交换器中。就此而言，如果每个活塞设置有热交换器，那么(根据本发明的具体的实现方案)可以是有利的。虽然这引起提高的结构成本；另一方面热交换器相应可更小地并且因此结构上可能更简单地构造，由此轴向活塞发动机总体更紧凑地并且由此负载更小的损失地构建。

根据本发明的另一方面，提出一种轴向活塞发动机，其带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级并且带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室，其特征在于，压缩机级具有与膨胀器级不同的排量。

对此增加地尤其提出，压缩机级的排量小于膨胀器级的排量。

此外，提出一种用于操作带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级并且带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室的轴向活塞发动机的方法，其特征在于，与在压缩期间在压缩机级中存在的压缩比相比，燃烧剂或作为废气存在的燃烧了的燃烧剂在膨胀期间在膨胀器级中以更大的压缩比膨胀。

轴向活塞发动机的热力学效率可通过这些措施相应特别有利地被最大化，因为与迄今的现有技术(诸如文件WO 2009/062473)相比，在轴向活塞发动机中执行的循环过程的理论的热力学的势能(Potential)可通过由此成为可能的延长的膨胀被最大化地利用。在从环境中吸气并且排放到同一环境中的发动机中，当膨胀实现至环境压力时，热力学的效率通过这些措施达到其在该方面的最大效率。

因此，此外提出一种用于操作轴向活塞发动机的方法，借助于该方法，燃烧剂在膨胀器级中近似膨胀直至环境压力。

以“近似”来指最大提高了轴向活塞发动机的摩擦功率的量的环境压力。对于区别于0bar的平均摩擦压力，膨胀至精确的环境压力与膨胀至平均摩擦压力的量相比在效率上不具有明显的优点。平均摩擦压力的量可理解为作用到活塞上的平均的恒定的压力，其中，当作用到活塞上侧的气缸内压力等于作用到活塞下侧的环境压力加上平均摩擦压力时，活塞可视为不受力的因此，已经在达到相对的膨胀压力(其处于平均摩擦压力的水平上)的情况下存在内燃机的有利的总效率。

有利地，此外可以该形式实施轴向活塞发动机用于实现该优点，即压缩机级的至少一个气缸的单个排量小于膨胀器级的至少一个气缸的单个排量。尤其可考虑，如果膨胀器级与压缩机级的气缸数量应保持相同，通过膨胀器级的气缸的较大的单个排量，通过面积体积比的有利的影响(由此实现在膨胀器级中更小的壁热损失)有利于热力学效率。在此应理解的是，对于带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级并且带有至少一个在压缩机级以及膨胀器级之间的燃烧室的轴向活塞发动机，也独立于本发明的其余特征，该设计方案是有利的。

备选地或增加地同样提出，压缩机级的气缸的数量等于或小于膨胀器级的气缸的数量。

除了以上优点之外，通过为了实现延长的膨胀取消压缩机级的至少一个气缸并且由此同样不必再施加所取消的气缸的摩擦功率，在膨胀器级和压缩机级的气缸的单个排量相同的情况下通过选择合适的气缸数量、尤其气缸的减少的数量可使轴向活塞发动机的机械的效率和因此还有轴向活塞发动机的总效率最大化。可通过活塞组件或气缸组件的这样的非对称引起的可能的不平衡可在一些情况下被容忍或通过补充的措施来避免。

为了解决开头所提的目的，此外提出一种轴向活塞发动机，其带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级并且带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室，其特征在于，至少一个气缸具有至少一个由轻金属制成的换气阀。尤其在应用在运动的构件处时，轻金属减小由该轻金属构成的构件的惯量并且由于其小的密度可减小轴向活塞发动机的摩擦功率使得对应于更小的惯性力设计换气阀的控制驱动。通过使用由轻金属构成的构件减小摩擦功率又导致在轴向活塞发动机处更小的总损失并且同时导致总效率的提高。

对此增加地提出，该轴向活塞发动机特征在于，轻金属是铝或铝合金、尤其硬铝(Dural)。铝、尤其强的或高强的铝合金(诸如硬铝或杜拉铝)特别提供用于换气阀的设计，因为在此通过材料的密度不仅可使换气阀的重量而且可使换气阀的强度提高或保持在高的水平上。显然也可考虑的是，代替铝或铝合金也可使用材料钛或镁或由铝、钛和/或镁构成的合金。与重的换气阀已经由于更大的惯性可实现的相比，相应轻的换气阀尤其可相应更快地跟随负载变换。

换气阀尤其可以是进气阀。尤其在使用由轻的材料制成的进气阀时可实现轴向活塞发动机的伴随的更小的平均摩擦压力或更小摩擦功率的和轻的换气阀的优点，因为在轴向活塞发动机的该部位处存在较低的温度，其与铝或铝合金的熔化温度具有足够的距离。另一方面应理解的是，增加于之前参考压缩机缸排气阀和压缩机缸进气阀提及的设计方案，也可相应有利地应用由轻质金属构成的换气阀的优点。

本发明的目的也通过一种轴向活塞发动机来实现，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸导引至工作缸的压力管路，其中，从燃烧室至工作缸的燃烧剂流经由至少一个控制活塞来控制，其由控制驱动所驱动打开和关闭喷射道，并且控制活塞具有彼此不同的打开和关闭时间。

通过彼此不同的打开和关闭时间可获得与在该轴向活塞发动机处的不同的运行情况特别高的匹配性。就此而言，这样的非对称的控制时间是有利的。

在此有利地可实现关于此优选的实施方案变体，即与打开相比更快地关闭控制活塞。由此可运行可靠地实现，始终有足够的时间用于填充相应的气缸。然而在此应注意的是，在待完成的膨胀功方面不导致到燃烧室中的反冲力(Rückstoβ)，这可通过这样非对称的控制时间来确保。此外，减小该风险，即尤其地工作缸被危急地填充以燃烧剂，这可在工作活塞处导致过载。

本发明的目的也通过带有至少一个工作缸的轴向活塞发动机来实现，工作缸由连续地工作的燃烧室(其包括预燃烧室和主燃烧室)供给并且具有废气排出部其中，该轴向活塞发动机特征在于用于确定预燃烧室中的温度的预燃烧室温度传感器。

这样的温度传感器以简单的方式提供在燃烧的质量方面或在轴向活塞发动机的运行稳定性方面有说服力的值。作为温度传感器可应用每种传感器，例如电阻温度感应器、热电偶、红外传感器等。

优选地，燃烧室温度传感器这样设计或布置，使得其测量燃烧室中的火焰温度。这使能够获得关于在燃烧室内的燃烧的特别有说服力的值。

尤其地，轴向活塞发动机可包括燃烧室调节部，其包括作为输入传感器的燃烧室温度传感器并且这样调节燃烧室，使得燃烧室温度处于1000℃与1500℃之间。以该方式可经由相对简单的且因此运行可靠的且非常快速的调节回路确保，轴向活塞发动机产生极其少的污染物。尤其地，产生碳烟的风险可降低到最小。

对此附加地或备选地，轴向活塞发动机此外可包括用于确定废气温度的废气温度传感器。

通过这样的废气温度传感器同样可以以技术上简单的方式检查和调节连续地工作的燃烧室的运行状态。这样的调节尤其地以简单的方式保证燃料的充分的且完全的燃烧，从而轴向活塞发动机在最小的污染物排放时优化的效率。

优选地，燃烧室这样来调节，使得在运行状态中、优选地在怠速运行中废气温度处于850℃与1200℃之间。例如通过对应于上述要求控制水温度或水量或者而在热交换器中预热的或未预热的空气的份额，后者例如可通过水的合适的配给和/或燃烧剂(尤其空气)的合适的预热而实现。

对上述特征增加地或备选地，本发明的目的由带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从压缩机缸经过燃烧室导引至工作缸的压力管路的轴向活塞发动机来实现，其中，该轴向活塞发动机特征在于，在布置在压缩机缸中的压缩机活塞的吸气冲程期间，水或水蒸气被配给压缩机缸。

一方面由此确保水出色地分布在燃烧剂中。另一方面，由水改变的压缩焓可非关键地被引入燃烧剂中，而整个轴向活塞发动机的能量平衡不被水配给太不利地影响。尤其地，压缩过程由此可接近等温压缩，由此在压缩时可优化能量平衡。补充地，水份额可(根据具体的实现方案)经由水的化学的或催化的反应被用于燃烧室中的温度调节和/或还用于减少污染物。

根据本发明的具体的实现方案，水的配给例如可通过剂量泵(Dosierpumpe)实现。通过反冲阀(Rückstoβventil)可取消剂量泵，因为压缩机活塞在其吸气冲程中那么也可反冲阀抽吸水，反冲阀然后在压缩时关闭。如果在水输入管路中还设置有安全阀(例如电磁阀)以便避免在发动机停止时的泄漏，那么后一实现方案特别有利。

应理解的是，必要时也还可在轴向活塞发动机的其它部位处配给水。

根据本发明的另一方面，提出一种轴向活塞发动机，其带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级、带有至少一个在压缩机级与膨胀器级之间的燃烧室，其中，该轴向活塞发动机包括振荡的以及开启流动横截面的换气阀，并且该换气阀借助于阀弹簧的作用在换气阀处的弹簧力关闭该流动横截面，并且其中，该轴向活塞发动机特征在于，换气阀具有碰撞弹簧。当存在的压差引起非常高的打开力时，自动的、即非凸轮操纵的换气阀(其在出现压差时打开)可被这样强烈地加速，换气阀的阀弹簧压缩到一块(auf Block gehen)，阀弹簧盘(Ventilfederteller)而或也可比的支撑环撞到另一构件。这样在两个构件之间的不允许的且不期望的接触可非常快地导致该构件的破坏。为了有效地避免阀弹簧盘的撞上(Aufsetzen)，由此有利地设置有另一实施为碰撞弹簧的弹簧，其消除换气阀的多余的动能并且将换气阀制动至停止。

尤其地，碰撞弹簧可具有比阀弹簧的弹簧长度更小的弹簧长度。如果这两个弹簧、阀弹簧和碰撞弹簧具有共同的支承面，这碰撞弹簧有利地这样实施，使得所安装的阀弹簧的弹簧长度始终比碰撞弹簧的弹簧长度短，从而在换气阀打开时，阀弹簧首先仅仅施加对于关闭换气阀所需的力，并且在达到最大设置的阀行程之后，碰撞弹簧与换气阀相接触，以便立刻阻止换气阀的继续打开。

对此增加地，碰撞弹簧的弹簧长度对应于阀弹簧的减小了换气阀的阀行程的弹簧长度。在此，适宜地且有利地，利用该状态，即，两个弹簧的弹簧长度之差刚好对应于阀行程的量。

在此，概念“阀行程”表示换气阀的行程，从该行程，由换气阀所开启的流动横截面近似达到最大。在发动机制造中通常使用的盘阀通常在打开较小时具有线性上升的几何的流动横截面，然后在阀继续打开时该流动横截面过渡到带有恒定的值的直线中。当阀行程达到内部的阀座直径的25％时，通常达到最大的几何的打开横截面。内部的阀座直径是最小的在阀座处存在的直径。

在此，概念“弹簧长度”表示碰撞弹簧或阀弹簧在安装的状态中的最大可能的长度。因此，碰撞弹簧的弹簧长度刚好对应于在未张紧的状态中的弹簧长度，而阀弹簧的弹簧长度刚好对应于阀弹簧在安装的状态中在换气阀关闭时所具有的长度。

此外，在此备选地或增加地提出，碰撞弹簧的弹簧长度对应于阀引导部的提高了碰撞弹簧的弹簧行程的高度。这具有该优点，即阀引导部(而还有每个其它静止的可与阀控制部的运动的构件相接触的构件)刚好不与阀控制部的运动的构件相接触，因为即使在到达所设置的弹簧行程时，碰撞弹簧也就未被压到进入接触的程度。

在此，概念“弹簧行程”表示减去在最大的负载时所存在的弹簧长度的弹簧长度。最大的负载而经由阀驱动的计算上的设计在包括安全系数的情况下限定。由此，当在轴向活塞发动机的运行中产生的最大负载或在轴向活塞发动机的运行中最大地设置的阀行程(在不寻常的负载下)出现时，弹簧行程刚好为弹簧压缩的长度。在此，最大的阀行程表示上面所限定的阀行程加上换气阀的在运动的构件与静止的构件之间刚好产生接触的行程。

代替阀引导部，也可出现可与阀驱动的运动的部分相接触的任何其它构件。

此外，在到达碰撞弹簧的弹簧行程时，碰撞弹簧可具有势能，其对应于在开启流动横截面时换气阀的最大的由运行引起的动能。有利地，刚好那么当在两个构件之间恰好不接触时，刚好在满足该物理的或动力学的条件时实现换气阀的制动。如上面另外所实施的那样，最大的由运行引起的动能是换气阀的运动能，其可在阀驱动的计算上的设计中在包括安全性的情况下得到。由最大地邻近换气阀处的压力或压差引起最大的由运行引起的动能，由此，换气阀由于其质量被加速并且在该加速消退后获得最大的运动速度。多余的、储存在换气阀中的动能由碰撞弹簧吸收，从而碰撞弹簧被压缩并且具有势能。在达到碰撞弹簧的弹簧行程或在碰撞弹簧的最大地设置的压缩量时，换气阀或阀组的动能减少到零是有利的，以便在两个构件之间刚好不产生接触。因此，概念“最大的、由运行引起的的动能”同样包含所有与换气阀一起运动的构件(诸如气门锁销、阀弹簧盘或阀弹簧)的动能。

开头提及的目的同样通过用于制造轴向活塞发动机的热交换器的方法来实现，该轴向活塞发动机具有包括至少一个气缸的压缩机级、包括至少一个气缸的膨胀器级和至少一个在压缩机级以及膨胀器级之间的燃烧室，其中，热交换器的吸收热的部分布置在压缩机级与燃烧室之间，而热交换器的放出热的部分布置在膨胀器级与环境之间，其中，热交换器包括至少一个将热交换器的吸收热的部分与放出热的部分隔开的管壁用于分离两个物质流，并且其中，该制造方法特征在于，管布置在至少一个由相应于管的材料构成的基体(Matrize)中并且材料配合地和/或力配合地与该基体相连接。

热交换器在之前所阐述的轴向活塞发动机中的使用可通过一方面在热交换器的入口与出口之间的并且另一方面在热交换器的吸收热的与放出热的部分之间的特别高的温度差的产生导致由于限制使用寿命的材料损坏的缺点。为了克服由此引起的热应力和通过损坏所产生的燃烧剂或废气损失，根据之前所描述的建议，在合适的设计方案中热交换器有利地在它的经受关键应力的部位处几乎仅仅由仅仅一种材料制成。甚至当后者不是该情况时，通过之前所描述的解决方案有利地减小材料应力。

应理解的是，尤其那么当不涉及带有高的热应力或带有对密封性的高要求的区域时，所使用的焊料或其它用于固定或装配热交换器所使用的器件可由其它材料构成。

也可考虑使用两个或多个带有相同的热膨胀系数的材料，由此，可以以相似的方式克服在材料中产生热应力。

为了建立管与基体之间的材料配合和/或力配合的连接，此外提出一种用于制造热交换器的方法，其特征在于，通过焊接或钎焊实现管与基体之间的材料配合。通过这样的方法，以简单的方式且特别有利地保证热交换器的密封性。在此，也可能又使用相应于管或基体的材料作为焊接或钎焊材料。

对此备选地或增加地，通过收缩实现管与基体之间的力配合。这又具有该优点，通过避免使用与管或基体的材料不同的材料(例如在材料配合的连接中)，可防止管与基体之间的热应力。那么，也可快速地且运行可靠地提供相应的连接。

附图说明

根据附图的接下来的描述阐述本发明的另外的优点、目的和特性，在附图中示例性地示出不同的轴向活塞发动机及其部件。

其中：

图1显示了第一轴向活塞发动机的示意性的剖面图；

图2显示了根据图1的轴向活塞发动机的示意性的俯视图；

图3以与图2类似的图示显示了第二轴向活塞发动机的示意性的俯视图；

图4以与图1类似的图示显示了第三轴向活塞发动机的示意性的剖面图；

图5显示了带有预燃烧器温度传感器和两个废气温度传感器的另一轴向活塞发动机的示意性的剖面图；

图6显示了带有构造为压力室的控制腔、油循环的部段的另一轴向活塞发动机的示意性的剖面图和控制活塞的备选的设计方案；

图7显示了带有构造为压力室的控制腔、油循环的部段的另一轴向活塞发动机的示意性的剖面图和控制活塞的备选的设计方案；

图8显示了带有压力油循环的用于轴向活塞发动机的油循环的示意图；

图9显示了带有布置在其中的用于容纳热交换器的管的基体的用于热交换器的法兰的示意图；

图10显示了带有阀弹簧和碰撞弹簧的换气阀的示意性的剖面图；以及

图11显示了带有阀弹簧和碰撞弹簧的换气阀的另一示意性的剖面图。

具体实施方式

在图1和2中示出的轴向活塞发动机201具有连续地做功的燃烧室210，从其中连续的工作介质经由喷射道215(示例性地编号)被输送给工作缸220(示例性地编号)。

燃烧室210具有两个彼此不同的燃烧用空气输入部(在此未示出)，以便能够特别好地改变和调整燃烧用空气到燃烧室210中的配给。尤其地，由此可在轴向活塞发动机201处极其好地调整Lambda值，由此，可非常准确且快速地将燃烧室210之内的燃烧与轴向活塞发动机201的实时功率要求相平衡。有利地，经由第二燃烧用空气输入部也可将不同地调温的燃烧用空气引入燃烧室210中，由此可更简单地控制燃烧。

借助于由控制驱动(在此未详细显示)所驱动的控制活塞(在此未详细显示)来控制在从燃烧室210朝向相应的工作缸220的喷射道215之内的工作介质流或燃烧剂流。

有利地，除了由控制驱动所施加的力，附加地还以与燃烧室压力相反地指向的补偿力加载控制活塞，从而控制驱动在结构上可特别简单地实施。可根据存在的压缩机缸压力在结构上以特别小的花费气动地产生补偿力。

尤其地，当控制活塞位于压力室(在其中存在与在燃烧室210中相似的压缩比)中时，在相应的控制活塞处的密封可极其简单地进行。在此理想地，借助于纯粹的刮油部已经获得足够的密封性。

为此，控制活塞也可始终以油湿润，由此它同时被润滑和冷却，其中，在此控制活塞优选地进行喷射冷却。为了刮除油，控制活塞设有在此未详细显示的刮油器，借助于其可将油引回到独立的油循环中。

有利地，为了也可在存在的控制活塞方面减小运动的质量，控制活塞至少在其活塞裙方面由铝制成。然而，在活塞底部的区域中，控制活塞在燃烧室侧由铁合金制成，以便自身可更好地经受非常高的燃烧剂温度。

备选地，控制活塞也可由钢合金制成，从而与在铝合金方面相比，更不可能产生强度和/或刚度问题以及热的问题。

在工作缸220中相应布置有工作活塞230(示例性地编号)，其一方面经由直线的连杆235与输出部相连接，在该实施例中，输出部实现为承载有弯道(Kurvenbahn)240的、布置在输出轴241上的隔离物(Abstandhalter)242，另一方面与压缩机活塞250相连接，压缩机活塞250相应以下面进一步详细产生的方式在压缩机缸260中运行。

在工作缸220中的工作介质提供了其功且相应地加载工作活塞230之后，经由排气道225将工作介质从工作缸220中排出。在排气道225处设置有未示出的温度传感器，其测量废气的温度。

排气道225相应通到热交换器270中并且接下来在相应的排出口227处以已知的方式离开轴向活塞发动机201。排出口227尤其在它方面又可与未示出的环形通道相连接，使得废气最终仅仅在一个或两个部位处离开发动机201。根据尤其热交换器270的具体的设计，必要时也可取消消声器，因为热交换器270本身已经具有消声的效果。

热交换器270用于预热燃烧剂，其在压缩机缸260中由压缩机活塞250压缩并且通过压力管路255被导引至燃烧室210。在此，通过经由输入管路257(示例性地编号)从压缩机活塞250处抽吸进入的空气(Zuluft)并在压缩机缸260中进行压缩，压缩以本身已知的方式实现。为此，应用本身已知的且可无问题地相应使用的阀系统。

如可直接从图2中看出的那样，轴向活塞发动机201具有两个热交换器270，其相应关于轴向活塞发动机201轴向地布置。通过该布置方案，与现有技术的轴向活塞发动机相比可明显减少废气通过排气道225直至热交换器270相应必须经过的路径。这导致，最终带有明显更高的温度的废气到达相应的热交换器270，从而最终也可将燃烧剂预热到相应更高的温度上。在实践中证实，通过这样的设计方案可节省至少20％的燃料。在此从此出发，通过优化的设计甚至节约直至30％或更高是可能的。

就此而言应理解的是，可通过另外的措施提高轴向活塞发动机201的效率。因此，为了燃烧室210的冷却或热绝缘例如可以以本身已知的方式使用燃烧剂，由此，在燃烧剂到达燃烧室210中之前，还可进一步提高其温度。在此应强调的是，一方面相应的调温(Temperierung)仅仅可限制于燃烧剂的成分，如这在该实施例中参考燃烧用空气的情况。也可考虑已经在压缩之前或期间给燃烧用空气配给水，然而这毫无疑问在之后(例如在压力管路255中)也是可能的。

特别优选地，在相应的压缩机活塞250的吸气冲程期间实现水配给到压缩机缸260中，这引起等温压缩或尽可能接近等温压缩的压缩。如可直接看出的那样，压缩机活塞250的工作循环相应包括吸气冲程和压缩行程，其中，在吸气冲程期间燃烧剂到达压缩机缸260中，然后其在压缩行程期间被挤压(即压缩)并且被输送到压力管路255中。通过在吸气冲程期间配给水，可以以操作上简单的方式确保水的均匀的分布。

同样可考虑已经相应地调温燃料，其中，这不一定是必要的，因为相对于燃烧用空气，燃料量通常相对较小并且由此可被非常快速地带到较高的温度。

在该设计方案中，同样可将水配给到压力管路255中，其中，在热交换器之内通过流动的合适的转向使水均匀地与燃烧剂混合。也可选择排气道225用于配给水或其它流体(如燃料或用于废气后处理的介质)，以便确保在热交换器270之内的均匀的混合。此外，所显示的热交换器270的设计方案允许废气在热交换器自身中的后处理，其中，通过后处理释放的热直接被输送给位于压力管路255中的燃烧剂。在排出口227中布置有未示出的脱水器，其将位于废气中的冷凝的水引回轴向活塞发动机201用于重新配给。脱水器当然可实施成与冷凝器相连接。此外，在相似地实施的轴向活塞发动机中该应用当然是可能的，其中，即使在排出口227中未使用脱水器的情况下，在轴向活塞发动机201处或在相似的轴向活塞发动机处的其余的有利的特征是有利的。

在图3中示出的轴向活塞发动机301在其结构上并且在其工作原理上大致对应于根据图1和2的轴向活塞发动机201。出于该原因，取消细节的描述，其中，在图3中相似地起作用的部件也设有相似的附图标记并且仅仅在第一个数字中相互区别。轴向活塞发动机301也具有中央的燃烧室310，从其中经由喷射道315(示例性地编号)可对应于轴向活塞发动机301的工作顺序来导引工作缸320中的工作介质。在其提供其功之后，工作介质经由排气道325相应被输送给热交换器370。

在此，与轴向活塞发动机201不同，轴向活塞发动机301对于刚好两个工作缸320各具有一个热交换器370，由此，通道325的长度可减小到最小。如可直接看出的那样，在该实施例中，热交换器370部分地进入轴向活塞发动机301的罩壳体305中，这导致比根据图1和2的轴向活塞发动机201的结构形式还更紧凑的结构形式。在此，通过另外的部件(例如用于工作缸220的水冷却部)的布置方案的可能性来限制热交换器370可被多大程度放入罩壳体305中的度量。

在图4中示出的轴向活塞发动机401也大致对应于根据图1至3的轴向活塞发动机201和301。相应地，相同的或相似地起作用的部件也相似地编号并且仅仅通过第一位相区别。此外，相应地在该实施例中也取消工作原理的详细解释，因为这已经参考根据图1和2的轴向活塞发动机201进行过。

轴向活塞发动机401同样包括罩壳体405，在其处设置有带有两个燃烧用空气输入部(这里未绘出)的连续地工作的燃烧室410、六个工作缸420以及六个压缩机缸460。在此，燃烧室410相应经由喷射道415与工作缸420相连接，使得后来可对应于轴向活塞发动机401的动作顺序将工作介质输送到工作缸420。

喷射道415可借助于这里未进一步显示的控制活塞来打开或关闭。相应通过控制驱动来驱动和控制控制活塞，其中到每个控制活塞上附加地还作用有补偿力，其与燃烧室压力相反地指向。此外，控制活塞布置在压力室中，压力在压力室中这样调整，使得其大致对应于燃烧室压力。由此，以刮油部的设计在相应控制活塞处实现特别简单的密封。通过每个控制活塞始终以油来喷射冷却，在控制活塞处确保充分的油量。由此，除了冷却，始终负责在相应的控制活塞处的良好的润滑和密封。控制活塞以轻型结构由铝构造并且至少在燃烧室侧具有由铁构成的燃烧保护部，由此其非常热稳定(temperaturstabil)。

在做功之后，工作介质相应通过引导至热交换器470的排气道425离开工作缸420，其中，该热交换器470布置成与根据图1和2(尤其参见图2)的轴向活塞发动机201的热交换器270相同。工作介质通过排出口427(示意性地编号)离开热交换器470。

在工作缸420或压缩机缸460中相应布置有工作活塞430或压缩机活塞450，其经由刚性的连杆435相互连接。连杆435以本身已知的方式包括弯道440，其设置在隔离物424上，其最终驱动输出轴441。

也在该实施例中，燃烧用空气经由输入管路457被抽吸并且在压缩机缸460中被压缩，以便经由压力管路455配给到燃烧室410，其中，根据具体的实现方案，同样可设置在上述实施例中所提及的措施。

补充地，在轴向活塞发动机401中，压力管路455经由环形通道456相互连接，由此，可以以已知的方式在所有压力管路455中确保均匀的压力。在环形通道456与压力管路455之间相应设置有阀485，由此，可调节或调整通过压力管路455的燃烧剂的流入。此外，燃烧剂存储器480经由存储器管路481联接在环形通道456处，在存储器管路481中同样布置有阀482。

阀482和485可根据轴向活塞发动机401的运行状态来打开或关闭。因此例如可考虑当轴向活塞发动机401需要更少的燃烧剂时关闭阀485之一。同样可考虑在这样的运行情况中部分地关闭所有阀485并且其可作为节流部起作用。在阀482打开时那么可将过量的燃烧剂输送给燃烧剂存储器480。尤其地，当轴向活塞发动机401在惯性运行中时(也就是说，完全不需要燃烧剂，而是经由输出轴441来驱动)，那么后者也是可能的。那么，由压缩机活塞450的在这样的运行情况中所产生的运动引起的过量燃烧剂同样可毫无疑问地储存在燃烧剂存储器480中。

以该方式储存的燃烧剂在需要时(即，尤其在发动或加速情况中以及为了起动)可以被补充地输送给轴向活塞发动机401，从而在没有压缩机活塞450的附加的或更快的运动的情况下提供过量的燃烧剂。

为了确保后者，必要时也可取消阀482和485。由于不可避免的泄漏，取消这样的阀对于压缩的燃烧剂的持续储存显得不适合。

在对于轴向活塞发动机401备选的实施形式中，可取消环形通道456，其中，那么(必要时经由环形通道部件)对应于压力管路455的数量综合(zusammenfassen)压缩机缸460的排出口。在这样的设计方案中，必要时将压力管路455中的仅仅一个或不是所有的压力管路455与燃烧剂存储器480相连接或设置成可与其相连接可以是有意义的。虽然这样的设计方案引起，在惯性运行中不是所有的压缩机活塞450可填充燃烧剂存储器480。那么另一方面，在没有另外的调节技术或控制技术上的措施的情况下为燃烧室410提供足够的燃烧剂，从而燃烧可被充分地维持。与此并行地，经由其余压缩机活塞450填充燃烧剂存储器480，从而燃烧剂相应地储备并且尤其地可直接供起动或发动或或者加速阶段使用。

应理解的是，在另一在此未详细显示的实施变型方案中，轴向活塞发动机401可配备有两个燃烧剂存储器480，那么其中，也可以不同的压力加载两个燃烧剂存储器480，从而可实时地始终以不同的压力水平利用两个燃烧剂存储器480工作。优选地，在此设置压力调节部，其确定第一压力下限和第一压力上限用于第一燃烧剂存储器480并且确定第二压力下限和第二压力上限用于第二燃烧剂存储器(在此未显示)，在压力下限和压力上限之间利用压力加载燃烧剂存储器480，其中，第一压力上限在第二压力上限之下，并且第一压力下限在第二压力下限之下。特别地，可调整第一压力上限小于或等于第二压力下限。

在图1至4中未示出用于测量废气的或在燃烧室中的温度的温度传感器。作为这样的温度传感器可考虑所有能够运行可靠地测量800℃与1100℃之间的温度的温度传感器。尤其地，当燃烧室包括预燃烧器和主燃烧器时，经由这样的温度传感器也可测量预燃烧器的温度。就此而言，相应经由温度传感器可这样调节之前所描述的轴向活塞发动机201、301和401，使得在离开工作缸220、320、420时废气温度为大约900℃并且(如果存在)在预燃烧器中的温度为大约1000℃。

在根据图5的图示显示的另一轴向活塞发动机501中，这样的温度传感器以燃烧室调节部(在此未详细显示)的预燃烧室温度传感器592和两个废气温度传感器593的设计作为输入传感器存在并且相应示意性地示出。

尤其地，借助于预燃室温度传感器592(其在该实施例中由于其接近该另一轴向活塞发动机501的预燃烧器517，也可被称为预燃室温度传感器592)可获得关于燃烧的质量的或在另一轴向活塞发动机501的运行稳定性方面的有说服力的值。例如，可测量在预燃烧器517中的火焰温度，以便可借助于燃烧室调节部调节另一轴向活塞发动机501的不同的运行状态。

借助于位于相应的工作缸520的排出口或排气道525处的废气温度传感器593，增加地，燃烧室510的运行状态可特别地来检测并且必要时进行调节，从而始终确保燃烧剂的优化的燃烧。

此外，另一轴向活塞发动机501的结构和工作原理对应于之前所描述的轴向活塞发动机的结构和工作原理。就此而言，该另一轴向活塞发动机501具有罩壳体505，在该处设置有连续地工作的燃烧室510、六个工作缸520以及六个压缩机缸560。

燃烧室510具有两个在此未详细显示的燃烧用空气输入部。可借助于相应地前置的热交换器(在此未详细示出)为这两个燃烧用空气输入部提供不同地调温的燃烧用空气，例如通过第一燃烧用空气与废气成交叉流和/或逆流地被引导通过热交换器，然而第二燃烧用空气不这样用于第二燃烧用空气输入部。

在燃烧室510之内，既可点燃也可燃烧燃烧剂，其中，燃烧室510可以以之前所描述的方式装以燃烧剂。有利地，该另一轴向活塞发动机501以两阶段燃烧的方式工作，为此，燃烧室510具有之前已经提及的预燃烧器517和主燃烧器518。可将燃烧剂喷射到预燃烧器517和主燃烧器518中，其中，尤其也可将轴向活塞发动机501的燃烧用空气的一定份额导入预燃烧器517中，特别在该实施例中，该份额可小于全部燃烧用空气的15％。

预燃烧器517具有比主燃烧器518更小的直径，其中，燃烧室510具有过渡区域，其包括锥形的腔513和柱形的腔514。

为了输入燃烧剂或燃烧用空气，一方面主喷嘴511而另一方面处理喷嘴(Aufbereitungsdüse)512通到燃烧室510中、尤其到所关于此的锥形的腔513中。借助于主喷嘴511和处理喷嘴512可将燃烧剂或燃烧物喷入燃烧室510中，其中，在该实施例中，借助于处理喷嘴512喷入的燃烧剂已经与燃烧用空气混合。

主喷嘴511大致平行于燃烧室510的主燃烧方向502取向。此外，主喷嘴511同轴于燃烧室510的对称轴线503取向，其中，对称轴线503平行于主燃烧方向502。

此外，处理喷嘴512相对于主喷嘴511成角度(为了清晰性起见在此未详细绘出)布置，使得主喷嘴511的辐射方向516与处理喷嘴512的辐射方向519在锥形的腔513之内的共同的交点中相交。

在该实施例中，在没有另外的空气供给的情况下将燃烧物或燃料从主喷嘴511中喷入主燃烧器518中，其中，燃烧物已经在主燃烧器518中预热并且理想地可被热分解。为此，将对应于流经主喷嘴511的燃烧物量的燃烧用空气量导入在预燃烧器517或主燃烧器518之后的燃烧室526中，为此，设置有独立的燃烧用空气供给部504，其通到燃烧室526中。

为此，独立的燃烧用空气供给部504联接到过程空气供给部521处，其中，从独立的燃烧用空气供给部504可供应另一燃烧用空气供给部522以燃烧用空气，在此，其以燃烧用空气供应孔圈523。在此，孔圈523与处理喷嘴512相关联。就此而言，可将利用处理喷嘴512喷入的燃烧物附加地与过程空气相混合地喷入预燃烧器517或到主燃烧器518的锥形的腔513中。

此外，燃烧室510、尤其燃烧室526包括陶瓷的部件506，有利地，其是水冷的。在此，陶瓷的部件506包括陶瓷的燃烧室壁507，其又由成型的管508包围。围绕该成型的管508延伸有冷却空气腔509，其经由冷却空气腔供给部534与过程空气供给部521相连接。

本身已知的工作缸520引导相应的工作活塞530，其相应借助于连杆535与压缩机活塞550机械地连接。

在该实施例中，连杆535包括连杆工作轮(Pleuellaufrad)536，在工作活塞530或压缩机活塞550被移动时，其沿着弯道540行进。由此，输出轴541被置于旋转中，其借助于驱动弯道支架537与弯道540相连接。经由输出轴541可发出由轴向活塞发动机501所产生的功率。

借助于压缩机活塞550以本身已知的方式进行过程空气、必要时还包括喷入的水(其必要时可被用于附加的冷却)的压缩。如果在相应的压缩机活塞550的吸气冲程期间实现水或水蒸汽的配给，则可特别有利于燃烧剂的等温压缩。伴随吸气冲程的水配给可以以运行上简单的方式确保水在燃烧剂之内的特别均匀的分布。

由此，当应经由一个或多个这样的热交换器预热过程空气并且将其作为燃烧剂引导至燃烧室510时，必要时可明显更深度地冷却在一个或多个在此未示出的热交换器中的废气，如这例如已经在之前所阐述的关于图1至4的实施例中详尽地描述的那样。废气可经由之前提及的排气道535被输送给一个或多个热交换器，其中，热交换器关于该另一轴向活塞发动机501轴向地布置。

附加地，可通过与轴向活塞发动机501的另外的部件(其必须被冷却)的接触进一步预热或加热过程空气，如这同样已经所阐述的那样。以该方式压缩并加热的过程空气然后以已经解释的方式配给到燃烧室510，由此，可进一步提高该另一轴向活塞发动机501的效率。

轴向活塞发动机501的每个工作缸520经由喷射道515与燃烧室510相连接，从而点燃的燃料-空气混合物从燃烧室510中出来经由喷射道515到达相应的工作缸520中并且可作为工作介质做功到工作活塞530处。

就此而言，从燃烧室510中流出的工作介质可经由至少一个喷射道515被连续输送到至少两个工作缸520，其中，工作缸520各设置有一个喷射道515，其可经由控制活塞531来关闭或打开。有利地，控制活塞531具有彼此不同的打开和关闭时间，其中，与打开相比，控制活塞531理想地可更快地关闭。就此而言，轴向活塞发动机501的运行可极其灵活地与不同的要求相匹配。

该另一轴向活塞发动机501的控制活塞531的数量由工作缸520的数量来规定。在此，经由控制活塞531还利用其控制活塞盖532封闭或密封喷射道515。借助于带有控制活塞弯道533的控制驱动(在此未详细编号)来驱动控制活塞531，其中，设置有用于控制活塞弯道533与输出轴541的隔离物534，其尤其也用于热隔绝。在该另一轴向活塞发动机501的该实施例中，控制活塞531可执行大致轴向地指向的冲程运动543。为此，控制活塞531中的每个借助于未另外编号的支承在控制活塞弯道533中的滑块(其支承在控制活塞弯道533中)来引导，其中，滑块相应具有安全凸轮，其在未另外编号的引导槽中来回行进并且阻止在控制活塞531中的旋转。

有利地，除了由控制驱动施加的力，附加地还利用与燃烧室压力相反地指向补偿力加载控制活塞531，从而结构上可尤其简单地实施控制驱动共。根据当前压缩机缸压力在结构上以尤其小的成本气动地产生补偿力。

尤其地，当控制活塞位于压力室(在其中存在与在燃烧室210中相似的压缩比)中时，在相应的控制活塞处的密封可极其简单地进行。在此理想地，借助于纯粹的刮油部已经获得足够的密封性。

有利地，为了在该控制活塞531方面也可减小运动的质量，控制活塞531同样具有横向支撑部并且至少在其活塞裙方面由铝制成。然而，在活塞底部的区域中，控制活塞531在燃烧室侧由铁合金构成，以便自身可更好地经受非常高的燃烧剂温度。

备选地，控制活塞531也可由钢合金制成，使得与在铝合金方面相比强度和/或刚度问题以及热的问题还更不可能地出现。

因为控制活塞531在喷射道515的区域中与来自燃烧室510的热的工作介质相接触，当控制活塞531水冷时，是有利的。为此，该另一轴向活塞发动机501尤其在控制活塞531的区域中具有水冷却部538，其中，水冷却部538包括内冷却道545、中间冷却道546和外冷却道547。如此良好地冷却可使控制活塞531运行可靠地在相应的控制活塞缸中运动。

此外，控制活塞531的与燃烧剂接触的表面是反射性的或设有反射的覆层，从而可使经由热辐射出现到控制活塞531中的热引入最小化。在该实施例中(同样未示出)喷射道515和燃烧室510的另外的与燃烧剂接触的表面还设有带有提高的光谱的反射度的覆层。这尤其适用于燃烧室底部(未详细编号)，但是也适用于陶瓷的燃烧室壁507。应理解的是，与燃烧剂接触的表面的设计方案也可以独立于其余的设计方案存在于轴向活塞发动机中。应理解的是，在变型的实施形式中，其它的部件也可以是反射性的，或者但是可至少部分地取消上述的反射涂覆。

当该另一轴向活塞发动机501具有喷射道环539时，可结构上特别简单地提供喷射道515和控制活塞531。在此，喷射道环539具有中轴线，尤其工作缸520和控制活塞缸的部件同心地围绕该中轴线布置。在每个工作缸520与控制活塞缸之间设置有喷射道515，其中，每个喷射道515空间上与燃烧室510的燃烧室底部548的凹口(在此未编号)相连接。就此而言，工作介质可从燃烧室510中出来经由喷射道515到达工作缸520中并且在该处做功，借助于该功也可使压缩机活塞550运动。应理解的是，根据具体的设计方案还可设置有覆层和插入物，以便尤其保护喷射道环539或其材料不与腐蚀性的燃烧产物或与太高的温度直接接触。另一方面，燃烧室底部548也可在其表面上附有另外的陶瓷的或金属的覆层、尤其反射涂覆，其一方面通过反射度的提高减小从燃烧室510中出现的热辐射并且另一方面通过减小导热性减小热传导。

应理解的是，该另一轴向活塞发动机501同样可配备有至少一个燃烧剂存储器和相应的阀，然而其中，这在根据图5的具体的实施例中未详细显示。在该另一轴向活塞发动机中燃烧剂存储器也可以以双重的实施方案设置，以便能够以不同的压力储存压缩的燃烧剂。在此，这两个存在的燃烧剂存储器可联接到燃烧室510的相应的压力管路处，其中，燃烧剂存储器可经由阀与压力管路流体地相连接或相分离。尤其地，在工作缸520或压缩机缸560与燃烧剂存储器之间可设置有阻断阀或者节流阀或调节或控制阀。例如，上述阀可在发动或加速情况以及用于起动被相应地打开或关闭，由此可至少在限定的时间段上给燃烧室510提供过量的燃烧剂。优选地，燃烧剂存储器流体地置于压缩机缸与热交换器之间。理想地，以不同的压力运行两个燃烧剂存储器，以便由此可非常好地利用由该另一轴向活塞发动机501以压力的形式提供的能量。此外，可借助于相应的压力调节部将在第一燃烧剂存储器处设置的压力上限和压力下限调整到第二压力介质存储器的压力上限和压力下限之下。应理解的是，在此在燃烧剂存储器处可利用不同的压力间隔来工作。

最后还应说明的是，也可在轴向活塞发动机501的其它区域处实现到轴向活塞发动机501的燃烧剂循环中的水配给，例如进入当前的燃烧室510中，特别地进入燃烧室510的预燃烧室和/或主燃烧室中。例如当由此应调节废气温度时，理想地，借助于燃烧室调节部调节这样的水配给。

在图6和7中示出的另外轴向活塞发动机大致对应于轴向活塞发动机501，从而就此而言不重新解释工作原理。在一方面图6和7中的轴向活塞发动机与另一方面轴向活塞发动机501之间的主要区别是经由柱形的腔1314供给以燃烧剂的燃烧室1236的冷却，在所示出的轴向活塞发动机中补充地通过水进行冷却。应理解的是，这样的或类似的水冷却也可设置在轴向活塞发动机501或其它在此示出的轴向活塞发动机中。为此，两个轴向活塞发动机相应具有水室1309A，其包围燃烧室1326并且经由输送管路被供应以液态的水。为此，相应经由未编号的输送管路以燃烧室压力供给水。

经由分支通道(Stichkanal)相应给环形通道1309D配给水，环形通道1309D与钢管(未编号)接触，钢管在它方面包围相应的燃烧室1326的成型的管1308并且这样设计尺寸，使得不仅一方面在成型的管1308与钢管之间而且另一方面在钢管与具有分支通道的罩壳部件之间相应保留有环形间隙(未编号)并且这两个环形间隙经由钢管的背向环形通道1309D的端部相互连接。在此应理解的是，管也可由不同于钢的其它材料形成。

在所示出的轴向活塞发动机中，在成型的管1308之上相应设置有其它环形通道1309E，其一方面与相应径向上位于内部的环形间隙相连接并且另一方面经由通道1309F打开至环形喷嘴(未编号)，环形喷嘴引导至相应的燃烧室1326中。在此，环形喷嘴轴向于燃烧室壁或陶瓷的燃烧室壁1307取向，从而水也可在燃烧室侧保护陶瓷的燃烧室壁1307。

应理解的是，水相应在它的从输入管路至燃烧室1326的路径上蒸发并且水必要时可设有另外的添加剂。也应理解的是，必要时可从相应的轴向活塞发动机的废气中回收水并且再次利用。

其余大致对应于之前描述的实施例的轴向活塞发动机包括燃烧室1236、控制活塞1331、喷射道1315和工作活塞1330。如以上描述的那样，围绕对称轴线1303旋转对称地布置的燃烧室1326具有陶瓷的部件1306，其带有陶瓷的燃烧室壁1307和成型的钢管1308。沿着对称轴线1303得到主燃烧方向1302，在该主燃烧方向1302上燃烧剂在喷射道1315和工作缸1320的方向上流动。燃烧室1326与工作缸1320经由平行于对称轴线1303布置的控制活塞1331隔开。一旦位于工作缸1320中的工作活塞1330实施在其上止点的方向上的运动或已经处于其上止点中，通过控制活塞1331沿着其纵轴线1315B的振荡的运动相应周期性地开启属于控制活塞的喷射道1315。喷射道1315具有对称轴线1315A，导向面1332A沿着其取向。由此，一旦控制活塞1331位于其下止点中，平行于对称轴线1315A取向的导向面1332A与喷射道1315对准，并且由此使燃烧剂在工作缸1320的方向上无转向的流动成为可能。另一方面，导向面密封面1332E平行于导向面1332A取向，从而，一旦控制活塞1331达到其上止点，该导向面密封面1332E近似以导向面1332A封闭。此外，控制活塞1331的柱形的侧面以裙密封面1332D封闭，并且由此增大在燃烧室1326与工作缸1320之间的密封作用。此外，控制活塞1331具有碰撞面1332B，其近似垂直于喷射道1315A的对称轴线取向。由此，当燃烧剂从燃烧室1326中离开并且进入喷射道1315中时，该取向近似垂直于燃烧剂的流动方向。因此，控制活塞1331的该部分尽可能小地由热流加载，因为碰撞面1332B具有相对于燃烧室1326的最小的表面。

控制活塞1331经由控制活塞弯道1333来控制。该控制活塞弯道1333不必包含以正弦形表现的轮廓。不同于正弦形的控制活塞弯道1333允许在限定的时间段上保持控制活塞1331在相应的上止点或下止点中，并且由此通过在打开时刻经由控制活塞弯道1333的设计方案选择最大可能的打开速度，一方面在打开喷射道1315时尽可能大地保持打开横截面并且另一方面在打开和关闭喷射道期间由于燃烧剂的关键的流动速度保持控制活塞表面的热应力尽可能低。

在图6中示出的实施例还具有位于控制活塞1331中的控制活塞油室1362，其以油操纵控制活塞密封1363或又容纳从控制活塞密封1363中流回的油。控制活塞油室1362经由压力油循环1361来供给。控制活塞1331的下侧显示构造为压力室的控制腔1364的方向。同时，控制腔1364收集从控制活塞1331和压力油循环1361中离开的油。可选地，代替经由水循环，内冷却道1345也可经由压力油循环1361供以油，以便冷却燃烧室1326的下侧。

在图7中示出的实施例中，设置有第一控制腔密封1365和实施成径向轴密封的第二控制腔密封1366，其相对于轴向活塞发动机的处于近似的环境压力下的剩余部分密封可能处于更高的压力下的控制腔1364。第一控制腔密封1365和第二控制腔密封1366经由密封套1367密封控制腔1364。该密封套1367借助于压力结合(Pressverband)位于轴向活塞发动机的旋转的中央的轴上，其部分地包含压力油循环1361。如可直接看出的那样，密封套1367也可以以其它方式与旋转的轴相连接。也可考虑材料配合的连接或在轴与密封套1367之间的附加的密封。此外如可直接看出的那样，该密封处于相对小的半径上，从而可使效率损失最小化。同样，该密封位于轴向活塞发动机的相对冷的区域中，从而在此可应用传统的密封。

图7也显示了用于密封喷射道1315的控制活塞表面的另一设计方案。其中表明，碰撞面1332B不必强制为平的面，而是也可构造由球表面、柱表面或椎表面构成的部段并且由此例如相对于对称轴线1303旋转对称。导向面1332A和导向面密封面1332E也可不同于平面地构造。在此，图7显示了导向面1332A和导向面密封面1332E的设计方案，其中，这些面至少在剖面中示出弯曲的直线。

控制活塞1331的在该实施形式中示出的表面(诸如导向面1332A或碰撞面1332B)以及密封面(如导向面密封面1332E或裙密封面1332D)是反射性的，以便抑制或使经由控制活塞通过热辐射出现的热损失最小化。此外，这些表面的所施加的反射涂覆也可由陶瓷的覆层构成，其降低至控制活塞的壁的热传递或导热性。同样如控制活塞1331的表面那样，燃烧室底部1348(在图6中示例性地显示)的表面是反射性的，以便使壁热损失最小化。在燃烧室底部1348的下侧处为了冷却附加地存在内冷却道，其可选地利用水或油从燃烧室1326中导出热量。

在图7中示出的控制活塞1331的冷却室1334部分地利用在轴向活塞发动机的运行温度时液态地存在的金属(在该实施例中为钠)填充，其通过对流和热传导将热从控制活塞的表面导出并且可将热传递到位于压力油循环1361中的油中。

在图8中示意性地示出利用油供应控制活塞1331的压力油循环1361。在此，示出发动机油循环2002与压力油循环2003和在油循环2001之内的压缩机级2011的互连(Verschaltung)。经由增压阀2016和平衡阀2026可切断的压力油循环2003主要包含压力油底壳2022，压力油泵2021从压力油底壳2022经由第二输入2033和共同的输入2034吸入油，并且经由第二输入管路2025给控制腔2023提供油。通过流回的油由油回流2031又输送给压力油底壳2022，然后油循环由油回流2031封闭。如果相对于其环境封闭压力油循环2003，压力油泵2021仅仅需要最小的功率消耗用于输送油。在此，仅仅经由泵功率施加通过在压力油循环2003中的油的循环所引起的流动损失。经由由压缩机级2011所施加的压力来补偿为了补偿作用到控制活塞1331上的燃烧室压力所需的力。为此，压缩机级2011经由输入2035和压力管路2015和2030同样与控制腔2023相连接。增压阀2016位于输入2035与压力管路2015之间，以便一旦压力油循环2003的进一步的增压不需要时，将压力油循环2003与压缩机级2011隔开。在此，增压阀2016实施为多路阀。此外，经由控制管路2036(其同样经由输入2035与压缩机级2011相连接)实现增压阀2016的操控。控制在一实施形式中这样实现，使得当由压缩机级所施加的压缩机压力对应于位于控制腔2023中的压力或超过该压力时，增压阀2016将输入2035与压力管路2015相连接。带有限定的打开压力的增压阀2016的设计方案也是可能的。因此，例如阀也可这样调整，使得其例如在30bar的压缩机压力下才打开。也可能的是，经由位于轴向活塞发动机的控制器中的特性场来操控增压阀2016，并且由此与负载和转速相关地打开增压阀2016。在该情况中，负载或转速相关性指轴向活塞发动机的运行状态。

在该实施形式中，通过接通经由控制管路2024与压力油底壳2022相连接的平衡阀2026实现压力油循环2003的填充，从而至少在压力油底壳2022中的最小油位，只要其允许轴向活塞发动机的运行点，油可从发动机油底壳2012经由第一输入2032被输送给压力油循环2003。如果压力油泵2021不可在压力油循环2003与发动机油循环2002之间产生足够的压力降，位于第一输入中的单向阀2027阻止压力油循环2003到发动机油循环2002中的无意排空。

同样油分离器2028置于压力管路2015和2030中。一方面，该油分离器2028用于以无油的、压缩的空气供应控制腔2023，另一方面也可能的是，第二分循环例如压力油循环2003的压力卸载经由增压阀2016是可能的并且由此将无油的空气引回给压缩机级2011。由此，在从压力油循环2003中流回到压缩机级2011的情况中，可有效地阻止在压缩期间或压缩之后积聚有油的燃烧剂自动地点燃。在此，回流2029将油分离器2028与压力油底壳2022相连接。

此外，压力油底壳2022具有用于获取油位的器件，其经由控制管路2024与平衡阀2026相连接。在此，平衡阀2026具有将发动机油循环2002与压力油循环2003或与发动机油循环2002的发动机油底壳2012相连接的目的。由此，通过压力油泵2021可经由第一输入2032从发动机油底壳2012中吸取缺少的油，平衡阀2026此外具有以足够大的油量供应压力油循环2003的目的。优选地，如果压力油循环2003中的压力水平特别低，那么才经由平衡阀2026实现发动机油循环2002与压力油循环2003的连接，以便避免由于更高的压力差而提高压力油泵2021的功率消耗。

图9显示了热交换器顶板3020，其适合用于轴向活塞发动机所用的热交换器。为了在轴向活塞发动机的排气管(Auslasskrümmer)处的装配和联接目的，热交换器顶板3020包括法兰3021，其在热交换器顶板3020的在径向上在外部的区域中带有相应的以孔圈的形式布置的孔3022。在法兰3021的在径向上在内部的区域中存在基体3023，其具有多个实施为管座3024的孔用于容纳管。

整个热交换器顶板3020优选地由管也由其形成的同一材料制成，以便确保，在整个热交换器中热膨胀系数尽可能均匀，并且由此使在热交换器中的热的热应力最小化。对此增加地，热交换器的套壳同样可由对应于热交换器顶板3020或管的材料制成。例如，管座3024可实施有配合(Passung)，从而装配在这些管座3024中的管借助于压配合来插入。

对此备选地，也可这样实施管座3024，使得实现间隙配合或过渡配合。由此，代替力配合的连接，也可通过材料配合的连接实现管到管座3024中的装配。在此，优选地，通过焊接或钎焊实现材料配合，其中，使用对应于热交换器顶板3020或管的材料作为焊料或焊接材料。这同样具有该优点，通过均匀的热膨胀系数可使到在管座3024中的热应力最小化。

在该解决方案中也可能通过压配合将管装配到管座3024中并且对此附加地进行钎焊或焊接。如果使用不同的材料用于管和热交换器顶板3020，则通过这样的装配也可确保热交换器的密封性，因为存在该可能性，即由于非常高的所出现的超过1000℃的温度，唯一使用的压配合由于不同的热膨胀系数可能会失效。

图10显示了带有阀弹簧1411和碰撞弹簧1412的换气阀1401的示意性的剖面图。在此，换气阀1401实施为没有凸轮控制的自动地打开的阀，其在一定的压力差下打开，其中，在气缸的吸气过程中气缸内压力小于在进气通道中的压力，相应的气缸从进气通道中抽吸燃烧剂。优选地，使用换气阀1401作为在压缩机级中的进气阀。在此，阀弹簧1411提供在换气阀1401处的关闭力，借助于该关闭力，打开时刻可经由阀弹簧1411的设计来确定。在此，包围换气阀1401的阀杆1404的阀弹簧1411位于阀引导部1405中，并且支撑在阀弹簧盘1413处。

另一方面，阀弹簧盘1413利用至少两个锥形件1414形状配合地固定在换气阀1401的阀杆1404处。

阀弹簧1411的设计(其中，该阀弹簧1411刚好这样设计，使得在小的压力差下已经发生换气阀1041的打开)在一定的运行条件时可导致，换气阀1401通过出现在阀盘1402处的压力差实现这样高的加速，该压力差导致换气阀1401超过确定的阀行程的过度打开。

在换气阀1401打开时阀盘1402在其阀座1403处开启流动横截面，其从一定的阀行程起在几何形状上不再明显增加。通常经由阀盘1402的直径限定在阀座1403处的最大流动横截面。在最大流动横截面时换气阀1401的行程对应于在其内阀座处的阀盘1402的直径的大约四分之一。在最大流动横截面时在超过阀行程或计算上的阀行程时，一方面在阀座1403与阀盘1402之间的流动横截面处的空气质量流不再明显增加并且另一方面可能的是，阀弹簧盘1413与气缸盖的静止的构件(在此例如阀弹簧引导部1406)进入接触并且由此阀弹簧盘1413或阀弹簧引导部1406被破坏。

为了阻止或限制换气阀1401的这种过度打开，阀座1403靠到碰撞弹簧1412，由此，总弹簧力(由阀弹簧1411和碰撞弹簧1412构成)跳跃式地上升并且换气阀1402经受强的延迟。在该实施例中，碰撞弹簧1412的刚度这样选择，使得在换气阀1401的最大打开速度时换气阀1401通过置于碰撞弹簧1412上刚好被这样强地延迟，使得不实现在阀组的运动的构件(例如阀弹簧盘1413)与静止的构件(例如阀弹簧引导部1406)之间的接触。

此外在该实施形式中，该两级地施加的弹簧力带来该优点，即在换气阀1401的关闭过程期间换气阀1401不过度地被加速到逆向中并且在阀盘1402中不以过度的速度撞击到阀座1403中，因为负责打开和关闭换气阀1401的阀弹簧1411刚好这样设计，使得其不提供过高的弹簧力。

图11显示了带有阀弹簧1411和碰撞弹簧1412的换气阀1401的另一示意性的剖面图，在其中使用与支撑环1415相连接的两件式的阀弹簧盘1413。在该实施形式中，在不使用锥形件1414的情况下将分体式的阀弹簧盘1413与阀杆1404带入接触并且在该处形状配合地吸收阀弹簧1411和碰撞弹簧1412的弹簧力。在此，一方面支撑环1415代表固定部(Verliersicherung)，并且另一方面支撑环1415吸收在径向(从阀杆的轴线观察)上的力。而保险环1416防止支撑环1415脱出。

此外，为了实现迅速地打开和关闭换气阀，根据该实施例的换气阀1401(即使用在压缩机级中并且作为自动打开的阀)由轻金属制成。在此，由轻金属制成的换气阀1402的更小的惯性不但有利于换气阀1401的快速打开也有利于其快速地且柔和地关闭。通过小的惯性还保护阀座1403，因为在该实施形式中换气阀1401在装到阀座1403中时不释放过高的动能。优选地，所显示的换气阀1401由硬铝、高强的铝合金制成，由此，尽管其密度较小，换气阀1401具有足够高的强度。

附图标记清单

201 轴向活塞发动机

205 罩壳体

210 燃烧室

215 喷射道

220 工作缸

225 排气道

227 排出口

230 工作活塞

235 连杆

240 弯道

241 输出轴

242 隔离物

250 压缩机活塞

255 压力管路

257 输入管路

260 压缩机缸

270 热交换器

301 轴向活塞发动机

305 罩壳体

310 燃烧室

315 喷射道

320 工作缸

325 排气道

370 热交换器

401 轴向活塞发动机

405 罩壳体

410 燃烧室

415 喷射道

420 工作缸

425 排气道

427 排出口

430 工作活塞

435 连杆

440 弯道

441 输出轴

442 隔离物

450 压缩机活塞

455 压力管路

456 环形通道

457 输入管路

460 压缩机缸

470 热交换器

480 燃烧剂存储器

481 存储器管路

485 阀

501 轴向活塞发动机

502 主燃烧方向

503 对称轴线

504 燃烧用空气供给部

505 罩壳体

506 陶瓷的部件

507 陶瓷的燃烧室壁

508 成型的管

509 冷却腔

510 燃烧室

511 主喷嘴

512 处理喷嘴

513 锥形的腔

514 柱形的腔

515 喷射道

516 第一辐射方向

517 预燃烧器

518 主燃烧器

519 另一辐射方向

520 工作缸

521 过程空气供给部

522 另一燃烧用空气供给部

523 孔圈

524 冷却空气腔供给部

525 排气道

526 燃烧室

530 工作活塞

531 控制活塞

532 控制活塞盖

533 控制活塞弯道

534 隔离物

535 连杆

536 连杆工作轮

537 驱动弯道支架

538 水冷却部

539 喷射道环

540 弯道

541 输出轴

543 中程运动

545 内冷却道

546 中间冷却道

547 外冷却道

548 燃烧室底部

550 压缩机活塞

560 压缩机缸

592 预燃室温度传感器

593 废气温度传感器

1302 主燃烧方向

1303 对称轴线

1306 陶瓷的部件

1307 陶瓷的燃烧室壁

1308 成型的钢管

1309A 水室

1309D 环形通道

1309E 环形通道

1309F 通道

1314 柱形的腔

1315 喷射道

1315A 喷射道的对称轴线

1315B 控制活塞的纵轴线

1320 工作缸

1326 燃烧室

1330 工作活塞

1331 控制活塞

1332A 导向面

1332B 碰撞面

1332D 裙密封面

1332E 导向面密封面

1333 控制活塞弯道

1334 冷却室

1345 内冷却道

1348 燃烧室底部

1361 压力油循环

1362 控制活塞油腔

1363 控制活塞密封

1364 控制腔

1365 第一控制腔密封

1366 第二控制腔密封

1367 密封套

1401 换气阀

1402 阀盘

1403 阀座

1404 阀杆

1405 阀引导部

1406 阀弹簧引导部

1411 阀弹簧

1412 碰撞弹簧

1413 阀弹簧盘

1414 锥形件

1415 支撑环

1416 保险环

2001 油循环

2002 发动机油循环

2003 压力油循环

2011 压缩机级

2012 发动机油底壳

2015 压力管路

2016 增压阀

2021 压力油泵

2022 压力油底壳

2023 控制腔

2024 控制管路油位

2025 第二输入管路

2026 平衡阀

2027 单向阀

2028 油分离器

2029 回流

2030 压力管路

2031 油回流

2032 第一输入

2033 第二输入

2034 共同的输入

2035 输入

2036 控制管路

3020 热交换器顶板

3021 法兰

3022 装配孔

3023 基体

3024 管座

Claims (47)

1.一种轴向活塞发动机，其带有至少一个压缩机缸、带有至少一个工作缸并且带有至少一个通过其将压缩的燃烧剂从所述压缩机缸经由燃烧室导引至所述工作缸的压力管路，其中，从所述燃烧室至所述工作缸的燃烧剂流经由至少一个由控制驱动所驱动的控制活塞来控制，其特征在于，利用油湿润所述控制活塞，其中，湿润所述控制活塞的油在独立的油循环中被引导；并且，除了由所述控制驱动所施加的力之外，所述控制活塞在其背向所述燃烧室的侧面处以与燃烧室压力相反地指向的补偿力来加载，所述控制活塞布置在压力室中。

2.根据权利要求1所述的轴向活塞发动机，其特征在于用于润滑和/或冷却所述轴向活塞发动机的部件的主油循环，其与所述独立的油循环分离。

3.根据权利要求2所述的轴向活塞发动机，其特征在于在所述主油循环与所述独立的油循环之间可打开并可关闭的连接。

4.根据权利要求1所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述控制活塞喷射冷却。

5.根据权利要求4所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述喷射冷却经由油实现。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述控制活塞处设置有刮油环。

7.一种轴向活塞发动机，其带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级、带有至少一个在所述压缩机级与所述膨胀器级之间的燃烧室、带有至少一个以燃烧室压力加载的构件并且带有用于润滑的油循环，其特征在于，所述油循环具有发动机循环和带有与所述发动机油循环不同的压力水平的压力油循环；并且，除了由控制驱动所施加的力之外，控制活塞在其背向所述燃烧室的侧面处以与燃烧室压力相反地指向的补偿力来加载，所述控制活塞布置在压力室中。

8.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述压力油循环的压力水平对应于所述燃烧室压力。

9.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述压力油循环的压力水平对应于压缩机压力。

10.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述轴向活塞发动机全负荷时所述压力油循环具有大于20bar的压力水平。

11.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述轴向活塞发动机部分负荷时所述压力油循环具有5bar与20bar之间的压力水平。

12.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述轴向活塞发动机的怠速运行和/或在所述轴向活塞发动机停止时所述压力油循环具有低于5bar的压力水平。

13.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述发动机油循环具有发动机油底壳和发动机油泵，而所述压力油循环具有压力油底壳和压力油泵。

14.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述压力油底壳具有用于获取油位的器件。

15.根据权利要求14所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述压力油底壳的通过所述用于获取油位的器件所获得的油位是最小的和/或最大的油位。

16.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，至少一个控制腔是所述压力油循环的组成部分。

17.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述压力油循环经由增压管路与所述压缩机级的至少一个气缸相连接。

18.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述压缩机级的至少一个气缸与所述压力油循环之间布置有增压阀。

19.根据权利要求18所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述增压阀与所述压缩机级有效连接并且具有带有用于开关的器件的控制装置。

20.根据权利要求18所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在5bar的增压压力下接通所述增压阀。

21.根据权利要求18所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述增压阀是止回阀。

22.根据权利要求18所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述增压阀与所述压力油循环之间布置有油分离器。

23.根据权利要求22所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述油分离器的出口与所述压力油底壳相连接。

24.根据权利要求18所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述增压阀与所述压力油循环之间布置有脱水器。

25.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述压力油底壳与所述压力油泵之间以及在所述发动机油底壳与所述压力油泵之间布置有平衡阀。

26.根据权利要求7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述压力油底壳与所述压力油泵之间以及在所述发动机油泵与所述压力油泵之间布置有平衡阀。

27.根据权利要求25所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述平衡阀与所述用于获取油位的器件有效连接。

28.根据权利要求25所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述平衡阀与控制装置有效连接。

29.根据权利要求25所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述平衡阀在第一运行状态中将所述压力油底壳与所述压力油泵相连接而在第二运行状态中将所述发动机油底壳或所述发动机油泵与所述压力油泵相连接。

30.根据权利要求29所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述第一运行状态对应于所述轴向活塞发动机的部分负荷和/或全负荷，而所述第二运行状态对应于所述轴向活塞发动机的怠速运行和/或停止。

31.根据权利要求25至30中任一项所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在所述发动机油底壳与所述平衡阀之间或在所述发动机油泵与所述平衡阀之间布置有构造为止回阀的单向阀。

32.根据权利要求31所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述单向阀具有从所述发动机油循环至所述压力油循环的流向。

33.根据权利要求18所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在10bar的增压压力下接通所述增压阀。

34.根据权利要求18所述的轴向活塞发动机，其特征在于，在30bar的增压压力下接通所述增压阀。

35.根据权利要求1或7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，机械地施加所述补偿力。

36.根据权利要求1或7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，经由弹簧施加所述补偿力。

37.根据权利要求1或7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，液压地施加所述补偿力。

38.根据权利要求1或7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，经由油压力施加所述补偿力。

39.根据权利要求1或7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，气动地施加所述补偿力。

40.根据权利要求1或7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，经由压缩机压力施加所述补偿力。

41.根据权利要求1或7所述的轴向活塞发动机，其特征在于，所述控制驱动包括控制轴，其驱动所述控制活塞并且与一方面以压缩机压力加载的轴密封共同作用。

42.一种用于操作轴向活塞发动机的方法，所述轴向活塞发动机带有包括至少一个气缸的压缩机级、带有包括至少一个气缸的膨胀器级并且带有至少一个在所述压缩机级与所述膨胀器级之间的燃烧室，其中，从所述燃烧室在燃烧室压力下至所述膨胀器级的气缸的燃烧剂流经由至少一个控制活塞来控制并且所述轴向活塞发动机具有用于润滑的油循环，其特征在于，所述油循环被划分成发动机油循环和压力油循环，并且所述轴向活塞发动机的以燃烧室压力加载的构件通过所述压力油循环来润滑；并且，除了由控制驱动所施加的力之外，所述控制活塞在其背向所述燃烧室的侧面处以与燃烧室压力相反地指向的补偿力来加载，所述控制活塞布置在压力室中。

43.根据权利要求42所述的用于操作轴向活塞发动机的方法，其特征在于，作用到所述控制活塞上的燃烧室压力通过存在于控制腔中的且对应于所述燃烧室压力的压力水平来补偿。

44.根据权利要求42所述的用于操作轴向活塞发动机的方法，其特征在于，在所述控制腔中的对应于所述燃烧室压力的压力水平通过所述压缩机级来提供。

45.根据权利要求42所述的用于操作轴向活塞发动机的方法，其特征在于，在低于压力油底壳中的最小油位时，所述压力油循环以来自所述发动机油循环的油来填充。

46.根据权利要求42所述的用于操作轴向活塞发动机的方法，其特征在于，在所述轴向活塞发动机的怠速运转时和/或在停止时所述压力油循环被与所述发动机油循环相连接。

47.根据权利要求42至46中任一项所述的用于操作轴向活塞发动机的方法，其特征在于，在所述压力油循环与所述发动机油循环之间的压力差小于5bar时所述压力油循环被与所述发动机油循环相连接。