CN103026001A - 可通过蒸汽力过程驱动的活塞机 - Google Patents

可通过蒸汽力过程驱动的活塞机 Download PDF

Info

Publication number
CN103026001A
CN103026001A CN2011800365908A CN201180036590A CN103026001A CN 103026001 A CN103026001 A CN 103026001A CN 2011800365908 A CN2011800365908 A CN 2011800365908A CN 201180036590 A CN201180036590 A CN 201180036590A CN 103026001 A CN103026001 A CN 103026001A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cylinder
piston
piston machine
combustion engine
internal
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.)
Pending
Application number
CN2011800365908A
Other languages
English (en)
Inventor
N·艾森门格尔
H-C·马格尔
A·温格特
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of CN103026001A publication Critical patent/CN103026001A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F01B29/00Machines or engines with pertinent characteristics other than those provided for in preceding main groups
    • 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
    • F01B9/00Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups
    • F01B9/02Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft
    • F01B9/023Reciprocating-piston machines or engines characterised by connections between pistons and main shafts and not specific to preceding groups with crankshaft of Bourke-type or Scotch yoke
    • 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)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Abstract

本发明涉及一种活塞机(1),它能够通过蒸汽力过程被驱动,尤其是用于利用内燃机的废气,该活塞机具有至少一个缸孔(4)、一个布置在该缸孔(4)中的缸活塞(5)和一个至少间接地与缸活塞(5)连接的杆(20)。该杆从缸孔(4)伸出。在此,该缸活塞(5)在缸孔(4)中一方面限界一个第一工作室(9)并且另一方面限界一个第二工作室(10),其中,设有一个布置在曲轴室(21)中的曲轴(22),该杆(20)与一个布置在曲轴室(21)中的曲柄摇拐机构(23)连接并且该杆(20)通过该曲柄摇拐机构(23)与曲轴(22)作用连接。由此能够在活塞机(1)的紧凑结构的情况下实现大的膨胀容积。

Description

可通过蒸汽力过程驱动的活塞机
技术领域
本发明涉及一种可通过蒸汽力过程驱动的活塞机。本发明具体涉及一种活塞机,它可通过蒸汽力过程驱动并且用于利用内燃机的废热。
背景技术
内燃机将燃料能量转化成机械能以驱动机动车和类似物。但是由此很大部分能量作为废热被释放,这些废热通过冷却系统或在废气中从内燃机导出。为了利用这些热能,可想到使蒸汽力过程与内燃机耦合。由此能够将来自内燃机的热能用于产生蒸汽,该蒸汽在膨胀机中减压并且由此提供另外的能量,这些另外的能量可以用于驱动机动车或者用于产生辅助能量。然而在这里产生以下问题,即为了蒸汽力过程的好的效率需要膨胀机的大的膨胀容积,但是内燃机上的结构空间情况通常非常窄。
发明内容
按照本发明的具有权利要求1的特征的活塞机具有优点,即在结构方式紧凑的情况下可实现好的效率。活塞机具体地即便在结构空间很窄或类似的情况下也能够被安装在内燃机上并且同时具有足够的行程体积。
通过在从属权利要求中列出的措施能够实现在权利要求1中给出的活塞机的有利扩展构型。
以有利的方式,活塞机可以与一个内燃机组合,以便将内燃机的废热转化为附加的驱动能量。特别有效的是载货车辆中的这样一种用于利用废气的组合,因为在这里内燃机释放大的功率并且由此也有大的热能供产生蒸汽使用。由此能够减小内燃机的燃料消耗。
恰好对于在具有柴油发动机或燃气发动机的载重车辆中的使用,在这里特别有利的是一种构造为往复式活塞-蒸汽发动机的、具有苏格兰轭(Scotch-Yoke)曲轴传动装置的活塞机。由此大致能够实现与内燃机的转速范围相同的活塞机转速范围并且由此能够将活塞机输出的机械能直接输出到柴油发动机或者说燃气发动机的曲轴上。一方面在这里活塞机的小的结构尺寸是特别重要的。但是另一方面也需要在内燃机上的尽可能灵活的可定位性,以便当在内燃机上通常大量存在副机组时仍能找到有利的附装位置,它不引起内燃机上的大的改变耗费。这具体地在载货车中通过在内燃机前面的安装来有利地实现,其中,在内燃机和一个散热器或通风机之间的安装是可行的。在这里活塞机的曲轴可以正好位于内燃机的曲轴轴线上,由此不需要用于通过一个或多个齿轮、链条或皮带的力传递的附加结构空间。具体地因此有利的是,活塞机的曲轴的曲轴轴线落在内燃机的曲轴轴线上。
还有利的是,缸从曲轴的曲轴轴线出发相对于内燃机的安装位置水平地或向下指向。在作为双活塞-往复式活塞发动机构成的、具有相对置的缸的、具有苏格兰轭驱动装置的活塞机中可以实现一种比较紧凑的结构形式。但是通过位于曲轴两侧的缸,该结构形式不具有缸的灵活定向,因为可能的附装位置受到限制。具体地在该情况中可能在这里仅水平的安装是有意义的,其中,剩余的副机组要被匹配。
以有利的方式在内燃机上安设一个构造为单缸-蒸汽发动机的活塞机,它以单节拍方式工作。该结构形式能够实现小的结构尺寸和灵活的定位。通过作为单缸发动机的设计方案能够将活塞机的唯一的缸在角度位置中柔性地附装到内燃机上。通过使用单节拍原理,该单节拍原理通过双作用的缸活塞实现,在此尽管如此仍可将缸活塞的缸直径设置得比较小。
通过紧凑的和在轴线单侧构成的作为单缸发动机的结构形式更简单的是,在一个典型的内燃机上在前面在已经存在的附装机组之间存在用于活塞机的结构空间。尤其是曲轴或活塞机的另一个轴可以直接坐置在内燃机的曲轴或轴的轴线上并且通过单侧的结构空间可以将活塞机的缸放置在内燃机上的已存在的空位中。
该组合能够实现具有对于良好的效率足够的往复容积的活塞机的足够紧凑的结构。由此不仅能够实现附装而且能够实现燃料消耗的足够下降。由此得到活塞机在机动车的内燃机或类似装置上的经济使用的前提条件。
对于在内燃机前面的附装变换地可以将紧凑的活塞机也定位在另一个部位上,例如在内燃机和传动装置之间的传动装置钟形罩的区域中。另外在内燃机(内燃机)侧旁的附装是有利的,其中,活塞机(蒸汽发动机)的曲轴平行于内燃机的曲轴定向。由此能够通过齿轮或链条或者说皮带实现两个曲轴之间的简单作用连接。为此同样需要蒸汽发动机的非常紧凑的结构大小。在这里有利的是单缸结构形式,其中,该缸大约平行于内燃机的缸运行方向定向。在这里这些组合同样提供在定位用于驱动连接的缸结构空间时所需的自由度。
但是变换地也有利的是,设置一个另外的缸孔、一个布置在该另外的缸孔中的另外的缸活塞和一个至少间接地与该另外的缸活塞连接的另外的杆,该另外的杆从另外的缸孔伸出,该另外的缸活塞在该另外的缸孔中一方面限界一个第三工作室并且另一方面限界一个第四工作室,该杆和该另外的杆至少间接地相互连接。具体地可以实现一个具有恰好两个缸的活塞机。
为了实现蒸汽力过程的良好效率,需要用于活塞机中的气态工作流体的大的膨胀容积。基于窄的结构空间情况通常不能实现缸活塞的增大或者缸活塞的数量的增加。在活塞机的结构大小被预给定的情况下,膨胀容积的进一步优化可以通过双侧作用的工作活塞根据单节拍原理进行。
一种双作用的缸活塞允许以比较小的耗费在活塞机中实现,在该活塞机中设有苏格兰轭驱动装置和曲柄摇拐机构在用作传动杆的杆上的支承。由此能够在所需的结构空间相同时几乎实现双倍的往复空间,活塞机的效率由此提高。
通过使曲柄摇拐机构支承在从缸活塞到曲柄摇拐机构的传动杆上,在这里能够将缸活塞上的在此构成的回复空间直接用作另外的工作室。该另外的工作室的密封这时在相应的传动杆上实现。由此不需要附加的密封部位。为了改善传动杆上的密封性,在这里可以在需要的情况下设置附加的密封元件、尤其是活塞环。
由此能够即便在该设计方案中也实现活塞机与内燃机的有利组合。虽然活塞机的设计方案紧凑,但是能够实现足够的往复容积,该足够的往复容积导致高的效率和由此导致燃料消耗的明显降低。由此也在该情况下得到在机动车上经济地使用活塞机的前提条件。
进一步的优化通过曲柄摇拐机构在油区域中的支承来实现。由此能够实现高的使用寿命和高的效率,这尤其是对于在具有内燃机的载货车中使用很重要。在杆上相对于油区域的用于工作流体(工作介质)的密封在这里同时也作为相邻的工作室的密封有效。由此得到有利的结构,其中所需的部件的数量被减小。
通过将活塞机作为具有单节拍原理和苏格兰轭曲轴传动装置的往复活塞-蒸汽发动机的设计方式与内燃机结合,由此能够制造出由内燃机和活塞机组成的特别低消耗的并且成本低廉的组合式发动机,它满足载货车的使用寿命要求。
因此有利的是,缸活塞一方面具有第一侧面并且另一方面具有第二侧面,第一侧面和第二侧面相互背对,缸活塞的第一侧面在缸孔中限界第一工作室并且缸活塞的第二侧面在缸孔中限界第二工作室。由此能够通过对这些工作室交替地填充蒸汽态的工作流体来实现缸活塞的交替式操作。在这里也有利的是,杆在缸活塞的第二侧面处与缸活塞连接并且杆至少近似垂直于第二侧面延伸穿过第二工作室。在这里该杆可以刚性地与缸活塞连接。由此能够以有利的方式通过杆将作用在缸活塞上的力传递到曲轴或类似部件上。
有利的是,设有一个用于第一工作室的入口和一个用于第二工作室的入口并且通过第一工作室的入口以及通过第二工作室的入口可交替式地将蒸汽态的工作流体导入第一工作室和第二工作室中。这些入口在这里可以有利地被构造为由阀控制的入口。还有利的是,设有一个用于第一工作室的出口和一个用于第二工作室的出口并且通过第一工作室的出口以及通过第二工作室的出口可交替式地将至少部分地减压的蒸汽态的工作流体从第一工作室和第二工作室推出。在这里可以将这些出口以有利的方式构造为由阀控制的出口。在这里可行的是,工作室以有利的方式被结合到蒸汽力过程中。通过这些入口可以将处在比较高压下的、气态的工作流体导入到这些工作室中。通过这些入口能够将减压的气态的工作流体例如引导到冷凝器。
也有利的是,设有一个布置在曲轴空间中的曲轴,该曲轴具有一个曲轴轴颈,在该曲轴轴颈上布置一个滑块,杆与一个布置在曲轴室中的曲柄摇拐机构连接并且该曲柄摇拐机构具有长孔形的空槽,在该空槽中装入滑块。由此能够以有利的方式实现一个曲柄摇拐传动装置。在这里可以实现一个构造为往复活塞-蒸汽发动机的、具有苏格兰轭-曲轴传动装置的活塞机。
也有利的是,缸孔从曲轴的曲轴轴线出发相对于内燃机的安装位置水平地或向下指向。在该区域中通常没有副机组布置在内燃机上,从而可以利用可供使用的结构空间。
以有利的方式能够将蒸汽力过程设计为ORC-过程(Organic RankineCycle Process)。在这里废气的热能通过ORC过程转化为机械能。在这里能够以有利的方式从内燃机的废气的废热或废气回输通过热交换器传递给ORC过程的工作流体。工作流体可以在这里至少基本上基于水。在热交换器上可以蒸发工作流体。蒸汽可以接下来在用作膨胀机的活塞机中减压,其中获得机械能。工作流体接下来在冷凝器中被冷却并且被输送给泵。工作流体可以由此以液态被泵压缩到用于在热交换器上重新蒸发的压力水平。由此该循环是闭环的。
有利的是,该杆一方面刚性地与缸活塞并且另一方面刚性地与曲轴摇拐机构连接。另外有利的是,设置一个轴承,从缸孔中伸出的杆支承在该轴承上。该轴承在这里可以有利地通过轴承面构成。另外该轴承可以通过来自曲轴室的润滑剂润滑。由此该杆可移动地支承在该轴承上,其中能够实现紧凑的构型。
特别有利的是,设置恰好一个缸孔。由此得到极其紧凑的设计方案,它在可能的附装位置方面给出更多的选择。由此可以在需要时选择在内燃机上的有利的附装位置,即便在该内燃机上存在的空间情况狭小,这例如通过另外的机组导致。
因此能够以有利的方式实现在内燃机上的附装,其中,活塞机与内燃机形成一个组合式发动机。在这里,一个蒸汽式发动机与内燃机组合。在此该活塞机可以与机动车的驱动系统处在机械作用连接中。
如果活塞机附装在内燃机上,那么有利的是,活塞机附装在内燃机前面或活塞机附装在内燃机侧旁。在侧旁附装中,例如可以利用对于其它机组也必须的齿轮箱或类似部件,以便建立机械作用连接。也有利的是,缸孔至少近似平行于内燃机的一个缸定向。具体地在活塞机的单缸设计方案中,该缸优选向上指向。
附图说明
本发明的优选实施例在下面的说明书中参照附图详细阐述,在附图中相应的元件设有相一致的附图标记。其示出:
图1示出按照本发明的第一实施例的活塞机的示意性的剖视图;
图2示出在图1中所示的本发明第一实施例的活塞机在内燃机上的布置;和
图3示出根据本发明第二实施例的在图1中所示的活塞机的示意性的剖视图。
具体实施方式
图1以示意图示出按照本发明的第一实施例的活塞机1。该活塞机1通过蒸汽力过程被驱动。在这里活塞机1可以具体地在机动车的内燃机中使用,以便利用内燃机的废热。活塞机1然后将废热转化为机械能,机械能可以例如用作附加的驱动能量或者用于驱动辅助机组、尤其是发电机。但是按照本发明的活塞机1也适合于其它用途。
活塞机1具有一个壳体部件2和一个与壳体部件2连接的缸3。在该实施例中活塞机1具有恰好一个缸3。
活塞机1的缸3具有一个缸孔4,一个缸活塞5布置在该缸孔中。缸活塞5在这里沿着缸孔4的轴线6可移动地布置在缸孔4中。
缸活塞5一方面具有一个第一侧面7,另一方面具有一个第二侧面8。缸活塞5以第一侧面7在缸孔4中限界一个第一工作室9。缸活塞5以第二侧面8在缸孔4中限界一个第二工作室10。当顺着一个方向11移动缸活塞5时,第一工作室9的容积增大,而第二工作室10的容积减小。相反,当逆着该方向11移动缸活塞5时,第一工作室9的容积减小,而第二工作室10的容积增大。
在缸3上设有由阀控制的入口12、13。此外在缸3上设有由阀控制的出口14、15。入口12和出口14被配设给第一工作室9。入口13和出口15被配设给第二工作室10。例如在高压下的、蒸汽态的工作流体可以通过入口12被导入到第一工作室9中。通过气态工作流体的压力顺着方向11在缸活塞5上施加一个操作力。由此使第一工作室9中的气态工作流体减压。在这里出口15是打开的,以便将已经减压的、剩余的工作流体从第二工作室10推出。在顺着方向11完成缸活塞5的冲程之后,可以逆着方向11进行缸活塞5的反向操作。在这里现在该由阀控制的入口13被打开,以便将处于高压下的、气态的工作流体引入到第二工作室10中。用于第一工作室9的入口11在这里是关闭的。此外现在用于第一工作室9的出口14被打开,以便在逆着方向11操作缸活塞5时,减压的、气态的工作流体从第一工作室9被推出。由此能够实现缸活塞5的交替式操作。
活塞机1具有一个杆20,该杆用作传动杆20。该杆20一方面在第二侧面8与缸活塞5连接。在这里该杆20刚性地与缸活塞5连接。杆20在这里与轴线6对齐,从而杆20垂直于第二侧面8定向。在壳体部件2中设有一个曲轴室21,在该曲轴室中设有一个曲轴22。杆20另一方面与一个布置在曲轴室21中的曲柄摇拐机构23连接。杆20与曲柄摇拐机构23的连接在这里同样刚性地构成。由此杆20延伸穿过第二工作室10并且进入到曲轴室21中。
缸孔4通过一个壳体部件24与曲轴室21分开。在这里在壳体部件24上构成一个支承面25,支承面与曲轴室21相邻。支承面25形成一个轴承25’,从缸孔4伸出的杆20支承在该轴承上。在曲轴室21中优选存在润滑油。润滑油也可以用于润滑支承面25。由此实现杆20在支承面25上的有利支承。为了改善曲轴室21和缸孔4的第二工作室10之间的密封,可以设置环形的密封元件26、27,它们布置在支承面25后面。由此阻止润滑油进入到第二工作室10中以及由此阻止气态工作流体和润滑油的混合。
活塞机1的曲轴传动装置具有一个滑块28,该滑块布置在曲轴22的一个曲轴轴颈29上。滑块28在这里被装入曲柄摇拐机构23的一个长孔形的空槽30中。由此能够将杆20的往复直线运动转换为曲轴22的旋转运动。曲轴传动装置的润滑在这里通过设置在曲轴室21中的润滑油实现。
在该实施例中,此外在缸活塞5的外侧上布置活塞环31、32,它们改善工作室9、10之间的密封并且同时阻止缸活塞5和缸孔4之间的摩擦。由此能够减小摩擦磨损以及同时保证可靠的密封。
由此能够以有利的方式实现具有恰好一个缸3的构造为往复活塞-蒸汽发动机的活塞机1,它以单节拍原理工作。在这里缸活塞5将它的力通过杆20引入到曲柄摇拐传动装置上并且由此引入到曲轴22上。所有的入口12、13和出口14、15被控制。通过具有曲柄摇拐机构23和滑块28的曲柄摇拐驱动装置将缸活塞5的往复直线活塞运动传递到曲轴22上,该滑块坐置在曲轴轴颈29上。
在该实施例中,曲柄摇拐机构23通过杆20支承在通过支承面25构成的轴承部位上。该轴承位于油区域中,因为它与曲轴室21相邻。
在工作室9、10中工作流体被交替地减压。由此不仅缸活塞5的向上运动而且向下运动都有助于产生功率。由此在活塞机1的结构空间小的情况下实现大的膨胀容积。与苏格兰轭-曲轴传动装置组合此外实现从曲轴22的曲轴轴线33直到缸3的一个端部34的小结构长度。由此能够将活塞机1灵活地布置在内燃机或类似物上。
通过单缸-活塞机1的紧凑的并且在曲轴轴线33一侧构成的结构形式可以尤其是利用在已经存在的附装机组之间的典型内燃机前面可供使用的结构空间,其中活塞机1的曲轴轴线33恰好坐落在内燃机的曲轴轴线上。该结构根据图2进一步描述。
图2示出在图1中所示的活塞机1在一个内燃机35上的布置。在这里示意地示出各个部件。内燃机35例如具有一个缸36,该缸相对于安装位置垂直地或竖直地定向。这例如在作为直列式缸的设计方案中是可行的。在内燃机35的正面上设有多个副机组37、38、39。内燃机35的一个曲轴轴线33在该实施例中垂直于图平面定向。活塞机1现在能够以有利的方式布置在内燃机35的正面上,其中,可以使用由副机组37至39释放的结构空间。在这里活塞机1这样地布置在内燃机35的正面上,使得活塞机1的曲轴轴线33与内燃机35的曲轴轴线33重合。该附装方式是特别有利的,因为从活塞机1向内燃机35的力传递可以在没有附加齿轮、链条和皮带的情况下进行。在这里有利的是一种附装方式,其中缸4的轴线6水平地或如其在图2中所示的实施例那样向下定向,因为在该区域中通常没有位于内燃机35上的副机组37至39。
图3以示意性的剖视图示出根据第二实施例的在图1中所示的活塞机1。在该实施例中活塞机1具有一个另外的缸3’。在该另外的缸3’中构成一个另外的缸孔4’,在该缸孔中布置一个另外的缸活塞5’。该另外的缸活塞5’在这里同样可以沿着轴线6被操作。缸活塞5’具有一个第一侧面7’和一个第二侧面8’。缸活塞5’在第一侧面7’处限界一个第三工作室40。缸活塞5’在第二侧面8’处限界一个第四工作室41。该缸活塞5’可与缸活塞5一起被操作,使得两个缸活塞5要么顺着方向11要么逆着方向11被调节。
在另外的缸3’上设有入口12’、13’。此外在另外的缸3’上设有出口14’、15’。入口12’和出口14’在这里配属于第三工作室40。入口13’和出口15’配属于第四工作室41。另外设有一个杆20’,缸活塞5’通过该杆与曲柄摇拐机构23连接。杆20’在这里在第二侧面8’刚性地与缸活塞5’连接。由此能够通过杆20’将作用在缸活塞5’上的调节力传递到曲柄摇拐机构23上。杆20’在这里支承在一个轴承25’上。为了操作缸活塞5’以交替方式将处于高压下的、气态的工作流体引入到第三工作室40和第四工作室41中。为此以交替方式打开入口12’、13’。两个缸3、3’的入口12、13以及入口12’、13’的操作可以相互协调地进行。相应地,缸3的出口14、15和缸3’的出口14’、15’的操作也可以相互协调地进行。由此能够实现具有彼此相对置的缸3、3’和由此彼此相对置的缸活塞5、5’的活塞机1,其中,缸活塞5、5’通过曲柄摇拐传动装置将它们的力引入到曲轴22上。在这里,两个缸活塞5、5’的往复直线活塞运动被传递到曲轴22上。曲柄摇拐机构23在该实施例中以有利的方式支承在两个轴承部位25、25’上,这些轴承部位布置在曲轴轴线33的两侧。填充有润滑油的曲轴室21相对于缸孔4、4’的密封在该实施例中通过轴承25、25’实现。在需要时也可以设置借助密封元件的附加密封。
由此能够例如同时给第一工作室9和第四工作室41填充气态的工作流体,从而在工作流体的膨胀期间实现顺着方向11操作该曲柄摇拐机构23。接着可以通过将气态的工作流体一方面引入到第二工作室10中并且另一方面引入到第三工作室40中来实现相反的操作。由此在两侧对缸活塞5、5’中的每个进行加载。由此在实现大的膨胀容积的同时能够实现活塞机1的紧凑构造。
第二实施例的活塞机1在图3中示出,它可以安设在内燃机35上。例如可以实现第二实施例的活塞机1在图2中所示的内燃机35上的布置,其方式是活塞机1的相对于轴线6的水平安装位置以及一方面副机组37向上的和另一方面副机组39向上的错置。在该设计构型中,活塞机1的曲轴22的曲轴轴线33这时与内燃机35的曲轴轴线33相重合。
活塞机1与内燃机37这时形成一个组合式发动机1、35。活塞机在这里与机动车的驱动系统33处在机械作用连接中。如果活塞机1被附装在内燃机35上,那么活塞机1可以附装在内燃机35前面或活塞机1可以附装在内燃机侧旁。在这里缸孔4优选至少近似平行于内燃机35的缸36定向。特别优选的是这样的附装方式,即设有恰好一个缸孔4。由此由于紧凑的结构得到在内燃机35上的有利附装位置。
由此有利的是,缸活塞5一方面具有一个第一侧面7以及另一方面具有一个第二侧面8,第一侧面7和第二侧面8彼此背离,缸活塞5的第一侧面7在缸孔4中限界第一工作室9并且缸活塞5的第二侧面8在缸孔4中限界第二工作室10。由此在这里也有利的是,杆20在缸活塞5的第二侧面8与缸活塞5连接并且杆20至少近似垂直于第二侧面8延伸穿过第二工作室10。
由此有利的是,设有一个用于第一工作室9的入口12和一个用于第二工作室10的入口13并且通过第一工作室9的入口12以及通过第二工作室10的入口13可交替地将蒸汽态的工作流体导入第一工作室9和第二工作室10中,和/或设有一个用于第一工作室9的出口14和一个用于第二工作室10的出口15并且通过第一工作室9的出口14以及通过第二工作室10的出口15可交替地将至少部分减压的蒸汽态的工作流体从第一工作室9和第二工作室10推出。
由此有利的是,设有一个布置在曲轴室21中的曲轴22,该曲轴22具有一个曲轴轴颈29,在该曲轴轴颈上布置一个滑块28,杆20与一个布置在曲轴室21中的曲柄摇拐机构23连接并且曲柄摇拐机构23具有一个长孔形的空槽30,滑块28装入该空槽中。
在这里也有利的是,曲轴22的曲轴轴线33坐落在内燃机35的一个曲轴轴线33上。在这里也有利的是,缸孔4从曲轴轴线33出来相对于内燃机35的安装位置水平地或向下定向。
本发明不限于所述的实施例。

Claims (10)

1.活塞机(1),它能够通过蒸汽力过程被驱动,尤其是用于利用内燃机的废气,该活塞机具有至少一个缸孔(4)、一个布置在该缸孔(4)中的缸活塞(5)和一个至少间接地与缸活塞(5)连接的杆(20),该杆从缸孔(4)伸出,其中,该缸活塞(5)在缸孔(4)中一方面限界一个第一工作室(9)并且另一方面限界一个第二工作室(10),其中,设有一个布置在曲轴室(21)中的曲轴(22),该杆(20)与一个布置在曲轴室(21)中的曲柄摇拐机构(23)连接并且该杆(20)通过该曲柄摇拐机构(23)与曲轴(22)作用连接。
2.根据权利要求1的活塞机,其特征在于,该杆(20)一方面刚性地与缸活塞(5)并且另一方面刚性地与曲柄摇拐机构(23)连接。
3.根据权利要求1或2的活塞机,其特征在于,设有一个轴承(25’),从缸孔(4)伸出的杆(20)支承在该轴承上。
4.根据权利要求3的活塞机,其特征在于,该轴承(25’)能够通过来自曲轴室(21)的润滑剂润滑。
5.根据权利要求1至4之一的活塞机,其特征在于,设有恰好一个缸孔(4)。
6.根据权利要求1至5之一的活塞机,其特征在于,设有一个内燃机(35)并且活塞机(1)与该内燃机(35)形成一个组合式发动机(1,35)。
7.根据权利要求6的活塞机,其特征在于,活塞机(1)与机动车的一个驱动系统(33)处于机械作用连接中。
8.根据权利要求6或7的活塞机,其特征在于,活塞机(1)附装在内燃机(35)上。
9.根据权利要求8的活塞机,其特征在于,
a)活塞机(1)附装在内燃机(35)前面,或
b)活塞机(1)附装在内燃机(35)侧旁,和/或
c)缸孔(4)至少近似平行于内燃机(35)的缸(36)定向。
10.根据权利要求1至4之一的活塞机,其特征在于,设有一个另外的缸孔(4’)、一个布置在该另外的缸孔(4’)中的另外的缸活塞(5’)和一个至少间接地与该另外的缸活塞(5’)连接的另外的杆(20’),该另外的杆(20’)从该另外的缸孔(4’)伸出,该另外的缸活塞(5’)在该另外的缸孔(4’)中一方面限界一个第三工作室(40)并且另一方面限界一个第四工作室(41),该杆(20)和该另外的杆(20’)至少间接地相互连接。
CN2011800365908A 2010-07-28 2011-07-07 可通过蒸汽力过程驱动的活塞机 Pending CN103026001A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010038538A DE102010038538A1 (de) 2010-07-28 2010-07-28 Über einen Dampfkraftprozess antreibbare Kolbenmaschine
DE102010038538.7 2010-07-28
PCT/EP2011/061465 WO2012013470A1 (de) 2010-07-28 2011-07-07 Über einen dampfkraftprozess antreibbare kolbenmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103026001A true CN103026001A (zh) 2013-04-03

Family

ID=44543182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800365908A Pending CN103026001A (zh) 2010-07-28 2011-07-07 可通过蒸汽力过程驱动的活塞机

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20130118175A1 (zh)
CN (1) CN103026001A (zh)
DE (1) DE102010038538A1 (zh)
WO (1) WO2012013470A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109763894A (zh) * 2018-12-24 2019-05-17 刘法锐 一种对称连杆式发动机活塞连杆机构
CN114072568A (zh) * 2019-07-05 2022-02-18 A·J·加列茨基 具有滑块-曲柄机构的发动机

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3002286B1 (fr) 2013-02-21 2016-09-02 Exoes Systeme de conversion d'energie thermique des gaz d'echappement d'un moteur a combustion.
DE102017123119A1 (de) 2017-10-05 2019-04-11 Ficht Fahrzeug + Marinetechnik Gmbh & Co. Kg Hubkolben-Expansionsmaschine, insbesondere Dampfmotor und Arbeitszylinder hierfür
US10436345B1 (en) 2018-05-22 2019-10-08 Woodward, Inc. Simplified mechanism for a scotch yoke actuator
US12023300B2 (en) 2020-06-29 2024-07-02 Hill-Rom Services Pte. Ltd. Rotational high frequency chest wall oscillation pump

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB218308A (en) * 1923-06-26 1924-10-02 Gottfried Hillekum Improvements in internal-combustion engines
US4901531A (en) * 1988-01-29 1990-02-20 Cummins Engine Company, Inc. Rankine-diesel integrated system
DE20117271U1 (de) * 2001-10-20 2002-01-03 ENGINION AG, 13355 Berlin Verbrennungsmotor
JP2003232203A (ja) * 2001-11-01 2003-08-22 Hiroyasu Tanigawa 各種エネルギ保存サイクル機関
CN2644697Y (zh) * 2003-06-20 2004-09-29 深圳索雷克家用电器有限公司 蒸汽清洁机用自动水泵
US20100107637A1 (en) * 2008-11-03 2010-05-06 Harry Schoell Waste heat engine

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1188506A (en) * 1914-03-12 1916-06-27 Benjamin W Stearns Internal-combustion power system.
DE920758C (de) * 1951-12-21 1954-11-29 Heinz Boerner Zweitaktbrennkraftmaschine
US2791881A (en) * 1954-06-17 1957-05-14 Charles T Denker Combined diesel and steam engine
US3200800A (en) * 1962-04-27 1965-08-17 Bois Francois M Du Internal combustion engine
US4412511A (en) * 1980-09-02 1983-11-01 Firey Joseph C Char and oil burning engine
US4889039A (en) * 1988-10-17 1989-12-26 Miller Bernard F Gas compressor with labyrinth sealing and active magnetic bearings
US6095100A (en) * 1995-11-01 2000-08-01 Hughes; Barry Frank Combination internal combustion and steam engine
US6216462B1 (en) * 1999-07-19 2001-04-17 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency High efficiency, air bottoming engine
US7219633B1 (en) * 2005-03-21 2007-05-22 Mcleod Robert A Compression ignition rotating cylinder engine
US20090013681A1 (en) * 2007-07-12 2009-01-15 Courtright Geoffrey B Energized Fluid Motor and Components
NO328416B1 (no) * 2008-03-14 2010-02-15 Odd Bernhard Torkildsen Kombinert forbrenningsmotor og dampmotor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB218308A (en) * 1923-06-26 1924-10-02 Gottfried Hillekum Improvements in internal-combustion engines
US4901531A (en) * 1988-01-29 1990-02-20 Cummins Engine Company, Inc. Rankine-diesel integrated system
DE20117271U1 (de) * 2001-10-20 2002-01-03 ENGINION AG, 13355 Berlin Verbrennungsmotor
JP2003232203A (ja) * 2001-11-01 2003-08-22 Hiroyasu Tanigawa 各種エネルギ保存サイクル機関
CN2644697Y (zh) * 2003-06-20 2004-09-29 深圳索雷克家用电器有限公司 蒸汽清洁机用自动水泵
US20100107637A1 (en) * 2008-11-03 2010-05-06 Harry Schoell Waste heat engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109763894A (zh) * 2018-12-24 2019-05-17 刘法锐 一种对称连杆式发动机活塞连杆机构
CN114072568A (zh) * 2019-07-05 2022-02-18 A·J·加列茨基 具有滑块-曲柄机构的发动机
US20220243650A1 (en) * 2019-07-05 2022-08-04 Anatolij Jurevich Galetskij Engine with slider-crank mechanism

Also Published As

Publication number Publication date
US20130118175A1 (en) 2013-05-16
WO2012013470A1 (de) 2012-02-02
DE102010038538A1 (de) 2012-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5934243A (en) Drive mechanism for a reciprocating piston engine
US7194989B2 (en) Energy efficient clean burning two-stroke internal combustion engine
AU2012101950A4 (en) Compressed air engine assembly with complementary compressed air circuit
CN103026001A (zh) 可通过蒸汽力过程驱动的活塞机
CN103282622A (zh) 包括内燃发动机和发电机的机器组合件
EP2772611B1 (en) Two-stroke air-powered engine assembly
CN102159818A (zh) 具有工作活塞和控制活塞的内燃发动机
CN105829678A (zh) 内燃机
CN105829677A (zh) 内燃机
CN202334248U (zh) 用于空气动力发动机总成的电磁助力器
CN102733942A (zh) 一种单侧曲轴连杆液压发动机
CN102337967A (zh) 直线活塞推力内燃机
US4507918A (en) Reciprocating piston compressed fluid engine having radial cylinders and triggerable valves
CN104775901A (zh) 基于内燃机和直线液压泵的动力装置
CN105765183B (zh) 活塞式机器
CN101680298B (zh) 转子发动机
US6554585B1 (en) Power generating assembly capable of dual-functionality
CN202338360U (zh) 电磁助力空气动力发电机系统
CN101297131B (zh) 传动装置
CN103026002A (zh) 可通过蒸汽力过程驱动的活塞机
CN101526028B (zh) 垂直气缸活塞式内燃机
KR102312150B1 (ko) 작동유체를 이용한 동력 발생 장치
US11002296B2 (en) Pressure controlled hydraulic engine
CN202914138U (zh) 气体动力机
US9638100B2 (en) Engine

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130403