DE102005006340B4 - Free-piston energy producers - Google Patents
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Abstract
Verfahren
zur synchronen und asynchronen Steuerung der Kolben eines Freikolben-Gegenkolben-Energieerzeugers
mit
folgenden Merkmalen:
• Zwei
Kolben (1), die im Zweitaktverfahren in einem Zylinder (3) gegeneinander
arbeiten;
• die
Bewegungsenergie der Kolben wird durch Lineargenerator-Wicklungen (11) in
elektrische Energie transformiert;
• die beiden Kolben werden durch
Luftpuffer (7) abgefedert, die zur Synchronisation über eine
Verbindungsleitung (13) miteinander verbunden sind;
• in der
Verbindungsleitung ist ein Steuergerät (14, 15) angeordnet;
• die Bewegung
der Kolben wird asymmetrisch gesteuert, wobei einerseits die Linearwicklungen
auf „Motorbetrieb" umgeschaltet
werden, und andererseits
• das
Steuergerät
in der Verbindungsleitung den Druck in den Puffer steuert.Method for the synchronous and asynchronous control of the pistons of a free-piston counter-piston power generator
with the following features:
• Two pistons (1) operating in a cylinder (3) in two-stroke mode;
• The kinetic energy of the pistons is transformed by linear generator windings (11) into electrical energy;
• The two pistons are cushioned by air buffers (7), which are connected to each other for synchronization via a connecting line (13);
• in the connecting line, a control unit (14, 15) is arranged;
• The movement of the pistons is controlled asymmetrically, on the one hand, the linear windings are switched to "motor operation", and on the other hand
• the control unit in the connection line controls the pressure in the buffer.
Description
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Gegenkolbenmotoren wurden schon in den 1930er Jahren sehr erfolgreich als Flugmotoren eingesetzt (Junkers-Jumo-Motoren). Sie waren und sind bis heute die leistungsfähigsten Dieselmotoren, sowohl im Verbrauch als auch in der Hubraum-Leistung (z. B. Junkers-Motor, Baujahr 1943: 88 kW pro Liter Hubraum; PKW Motor, Baujahr 2003: 60 kW/l Hubraum).Opposed piston engines were already very successful in the 1930s as aircraft engines used (Junkers Jumo engines). They were and are still today the most powerful Diesel engines, both in consumption and in the displacement capacity (z. B. Junkers engine, year of construction 1943: 88 kW per liter of displacement; Car engine, Year of construction 2003: 60 kW / l displacement).
Heute wird an diesem Prinzip wieder in vielen Ländern geforscht, da das Gegenkolbenprinzip das einzige Zweitaktverfahren ist, das die modernen Viertakt-Motoren in Wirkungsgrad und Einfachheit weit übertrifft. (z. B. Golle-Motoren AG an der Uni Dresden, und viele Forschungsinstitute in den USA, wie z. B. C. Galileo Research Inc., die University of West Virginia, E. Mechanical Technology inc. u. s. w.).today is being researched on this principle again in many countries, since the counter piston principle that only two-stroke is the modern four-stroke engines far surpasses efficiency and simplicity. (eg Golle-Motoren AG at the University of Dresden, and many research institutes in the US, such as B. C. Galileo Research Inc., the University of West Virginia, E. Mechanical Technology inc. u. s. w.).
Auch
wurden einige Patente auf diesem Gebiet angemeldet, wie die Druckschrift
Sie enthält aber keine Angaben über die Lösung des Hauptproblems der Freikolben-Motore, nämlich die Synchronisation der beiden Kolben.she contains but no information about the solution the main problem of free-piston engines, namely the synchronization of the two pistons.
NACHTEILE DES STANDES DER TECHNIKDISADVANTAGES OF THE STATE OF THE TECHNOLOGY
Da diese neuen Entwicklungen fast ausnahmslos die lineare Bewegung der Kolben in drehende Bewegungen umwandeln, geht ein wesentlicher Vorteil der Freikolbentechnik verloren, da dann der Verschleiß der Kolben, Zylinder und Lagerungen ähnlich groß ist wie beim Zwei- und Viertaktmotor.There these new developments almost without exception the linear movement The piston transforms into rotating movements, goes one more essential Lost the advantage of free piston technology, since then the wear of the piston, Cylinders and bearings similar is great as with the two- and four-stroke engine.
Die in den Patentschriften erwähnte Stromerzeugung mit Permanentmagneten wurde bisher in einigen Versuchsmustern realisiert, um die Funktionsfähigkeit nachzuweisen.The mentioned in the patents Power generation with permanent magnets has so far been in some experimental designs realized the functionality demonstrated.
Alle übrigen bisher realisierten Freikolbenmotoren zeigen nur geringfügige Vorteile gegenüber vorhandenen Verbrennungskraftmaschinen auf, so dass ein großer Einstieg in diese Technologie aus wirtschaftlichen Gründen noch nicht erfolgte.All others so far realized free-piston engines show only minor advantages over existing ones Internal combustion engines on, making a great entry into this technology because of economical reasons not yet done.
AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION
a.) Fahrzeugantriebea.) Vehicle drives
Die so erzeugte Energie in Form von Strom und Druckluft kann auch in bodengebundenen Systemen verwendet werden, wie zum Beispiel in Fahrzeugantrieben, bei denen Druckluftmotoren direkt an den Rädern montiert sind.The energy generated in the form of electricity and compressed air can also be generated in ground-based systems, such as in vehicle drives, in which compressed air motors are mounted directly on the wheels.
Ein doppelter Unterboden könnte dabei als Druckluftspeicher dienen, so dass der Motor nur arbeitet, wenn der Druck unter einen bestimmten Wert sinkt (z. B. < 5 bar). Dadurch ergeben sich Treibstoffeinsparungen, speziell in Stauphasen und im Stadtbetrieb.One double underbody could serve as a compressed air reservoir, so that the engine only works, when the pressure drops below a certain value (eg <5 bar). Thereby This results in fuel savings, especially in stowage phases and in the city.
Außerdem könnte mit Platz- und Gewichtseinsparungen gerechnet werden, da herkömmliche Antriebsteile, wie Getriebe, Differential, Kardanwelle, etc. entfallen können. Die Antriebsmotoren an den Rädern wären weitgehendst wartungsfrei, da die Lamellen aus selbstschmierendem Kohlenstoff, bzw. die Laufflächen aus Keramik bestehen.Besides, could with Space and weight savings can be expected, since conventional drive parts, such as transmission, differential, propshaft, etc. can be omitted. The Drive motors on the wheels would be largely maintenance-free, as the fins are made of self-lubricating carbon, or the treads made of ceramic.
Im stationären Betrieb könnte die erzeugte Energie für alle bisher verwendeten elektrischen und pneumatischen Maschinen verwendet werden.in the stationary Operation could the energy generated for All electrical and pneumatic machines used so far be used.
a.) Dezentrale Kleinkraftwerkea.) Decentralized small power plants
Bei dieser Verwendung erzeugt der neue Motor hauptsächlich Strom, der auch bei Überschuss in das öffentliche Netz eingespeist werden kann. Die anfallende Abwärme wird durch Wärmetauscher zur Heizung und Warmwassererzeugung verwendet.at In this use, the new engine mainly generates electricity, which is also at excess in the public Network can be fed. The resulting waste heat is through heat exchangers used for heating and hot water production.
b.) Tragbarer Kleingenerator als Ersatz für Batterienb.) Portable small generator as replacement for batteries
Da der neue Motor in beliebiger Größe hergestellt werden kann, könnte er auch die Stromversorgung der verschiedenen tragbaren elektrischen Verbraucher, wie Laptops, Mobilfunkgeräte, Kameras etc. übernehmen.There the new engine made in any size could be he also supplies power to various portable electrical consumers, like laptops, mobile phones, Take over cameras etc.
Speziell im militärischen Bereich besteht dafür ein dringender Bedarf, da die Ausrüstung eines modernen Soldaten aus einer Vielzahl von elektronischen Geräten besteht (Funkgeräte, Laptops, GPS-Navigation, Nachtsicht- und Infrarotgerät, Laser-Entfernungsmesser, Zielbeleuchter, Freund-Feindkennung, etc.), die eine durch die Batterie gegebene relativ kurze Einsatzdauer von wenigen Stunden haben.specially in the military Area exists for it an urgent need, given the equipment of a modern soldier consists of a variety of electronic devices (radios, laptops, GPS navigation, Night vision and infrared device, Laser rangefinder, target illuminator, friend-proximity detector, etc.), which one through the battery given relatively short duration of use of a few hours to have.
Das gleiche gilt für den elektrischen Antrieb von Mini-Drohnen für Aufklärungsmissionen im Nahbereich, die zur zeit eine Flugdauer im Minutenbereich aufweisen.The same applies to the electric propulsion of mini-drones for reconnaissance missions at close range, currently have a flight duration in the minute range.
Für den Innenraum-Betrieb würde der Motor mit Propangas. (z. B. Nachfüllpatronen für Gasfeuerzeuge) betrieben werden, da als Abgas nur Wasserdampf und CO2 entsteht.For the interior operation would the Engine with propane gas. (eg refill cartridges for gas lighters) be operated, since only water vapor and CO2 is produced as exhaust.
c.) Entwicklung eines neuen Hubschraubers mit Reaktionsantrieb und Koanda-Auftriebssteuerungc.) Development of a new helicopter with reaction drive and Koanda lift control
Für diesen Hubschrauber wird die erzeugte Druckluft für den Blattspitzen-Antrieb eines Hubschraubers verwendet. Dadurch entfällt das schwere und anfällige Rotorgetriebe und auch der Drehmomentausgleich durch den Heckrotor.For this helicopter, the generated compressed air for the blade tip drive is a hub used. This eliminates the heavy and vulnerable rotor gear and the torque balance through the tail rotor.
Die Druckluft dient auch zur Lärmreduzierung durch zyklisches Ausblasen in Koanda-Schlitzen in den Rotorblättern; außerdem verhindert die heiße Druckluft in den Rotorblättern deren Vereisung.The Compressed air also serves to reduce noise by cyclic blowing in Koanda slots in the rotor blades; also prevented the hot one Compressed air in the rotor blades their icing.
Des Weiteren liefern die Lineargeneratoren den Strom für die Bordstromversorgung.Of Furthermore, the linear generators supply the power for the on-board power supply.
e.) Erzeugung von Druckluft und Strom für Passagierflugzeuge als Ersatz für die Auxilary Power Unit (APU).e.) Generation of compressed air and electricity for passenger aircraft as replacement for the Auxiliary Power Unit (APU).
Der Nachteil der bisher verwendeten APUs ist der hohe Treibstoffverbrauch (3 bis 4-fach gegenüber Kolbenmotoren), die große Lärmerzeugung am Flughafen in den Warteschlangen und die umfangreichen Sicherheitsvorkehrungen im Flugzeug gegen Feuer und Bersten der Turbinenschaufeln.Of the Disadvantage of the previously used APUs is the high fuel consumption (3 to 4 times opposite Piston engines), the big one noise generation at the airport in the queues and the extensive security arrangements in the plane against fire and bursting of the turbine blades.
Während des Fluges wird die Kabinendruckluft und der Strom vom Marschtriebwerk erzeugt, wodurch der Wirkungsgrad dieses TW sinkt und der Treibstoffverbrauch zunimmt (s. Bericht im Anh.).During the Flight is the cabin compressed air and the current from the cruise engine produced, whereby the efficiency of this TW decreases and the fuel consumption increases (see report in the appendix).
Diese oben beschriebenen Nachteile könnten vermieden werden, indem man den ganzen Flug hindurch einen Freikolbenmotor zur Erzeugung der Druckluft und der Elektrizität mitlaufen lassen würde.These disadvantages described above could be avoided by a free piston engine throughout the flight would run to generate the compressed air and electricity.
LÖSUNG DER AUFGABESOLUTION OF THE TASK
Die oben genannten Aufgaben werden durch den freilaufenden Gegenkolbenmotor durch Erzeugen von Strom und Druckluft gelöst.The The above tasks are achieved by the free-running piston engine solved by generating electricity and compressed air.
Die Luftmenge, der Druck und die elektrische Energie kann durch die Wahl der Größe der Pufferkolben, des Ansaugvolumens, die Auswahl der Ventile und die Dimensionierung der Lineargeneratoren bestimmt werden.The Air volume, pressure and electrical energy can be through the Choosing the size of the buffer piston, the suction volume, the selection of the valves and the dimensioning the linear generators are determined.
VORTEILE DER ERFINDUNGADVANTAGES OF THE INVENTION
- • Der Motor besteht nur aus zwei sich bewegenden Teilen; dadurch geringer Verschleiß, große Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer.• Of the Motor consists of only two moving parts; less Wear, great reliability and long life.
- • Sehr guter Wirkungsgrad durch hohe Vorverdichtung und drehende Gleichstromspülung der Zylinder, sowie der Anwendung des• Very good efficiency due to high pre-compression and rotating DC flushing of the cylinders, as well as the application of the
- • HCCI-Verfahrens (Homogeneous Charge Compression Ignition, (Details s. unter „Funktionsbeschreibung").• HCCI procedure (Homogeneous Charge Compression Ignition, (see details under "Functional Description").
- • Durch die Verwendung einer Treibstoff-Wasseremulsion (bis zu 75% Wasser bei gleicher Leistungsabgabe!) ist eine große Einsparung der Treibstoffkosten zu erwarten.• By the use of a fuel water emulsion (up to 75% water with the same power output!) is a big savings in fuel costs expected.
- • Hohe Laufruhe durch 100% Massenausgleich.• Height Smooth running through 100% mass balance.
- • Niedriges Leistungsgewicht und kleine Abmessungen.• low Power to weight and small dimensions.
- • Keine Schmierung notwendig durch Keramikzylinder und Kohlenstoffkolben, sowie Reibungsverminderung durch Luftpolster zwischen Kolben und Zylinder.• None Lubrication necessary by ceramic cylinder and carbon piston, and friction reduction by air cushion between the piston and cylinder.
- • Betrieb mit verschiedenen Kraftstoffen (gasförmig und flüssig) möglich,• Business with different fuels (gaseous and liquid) possible,
- • Bei Verwendung in Hubschraubern große Gewichteinsparung durch Wegfall des Heckrotors und des Getriebes.• at Use in helicopters great Weight savings by eliminating the tail rotor and the gearbox.
- • Lärmminderung und Auftriebserhöhung durch zyklisches Ausblasen an den Rotorblättern durch die Koanda-Schlitze.• noise reduction and lift increase by cyclically blowing out the rotor blades through the Koanda slots.
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
A.) Variante mit Emulsionsbetrieb (s.
Bei dieser Betriebsart wird anstelle der Direkteinspritzung ein Gemisch aus Kraftstoff- und Wasserdampf (Emulsion) im Verhältnis 1:3 bis 1:4 zu Beginn der Verdichtung in den Zylinder geblasen (Prinzip des Öldampf-Motors, s. Bericht i. Anh.: Dr.-Ing. S. Förster: „Öldampf-Injektion beim Öldampf-Dieselmotor" v. 20. 09. 99).at This mode is a mixture instead of the direct injection from fuel and water vapor (emulsion) in the ratio 1: 3 to 1: 4 at the beginning of compression in the cylinder blown (principle the oil-vapor engine, s. Report i. App .: Dr.-Ing. S. Förster: "Oil vapor injection in the oil-steam diesel engine" v. 20. 09. 99).
Der Dampf wird bei kaltem Motor mit Hilfe eines Mikrowellen-Generators erzeugt, bei warmen Motor mit der Energie aus dem heißen Abgas.Of the Steam is at cold engine with the help of a microwave generator generated, with warm engine with the energy from the hot exhaust gas.
Je nach verwendeten Treibstoff wird das Gemisch durch die ansteigende Kompressionstemperatur stufenweise selbst entzündet, oder durch katalytische Verbrennung durch den mit Platin beschichteten Keramikschaum auf dem Kolben, oder auch durch Fremdzündung mit Hilfe der Piezo-Zündelemente am inneren Totpunkt.ever After fuel is used, the mixture by the rising Compression temperature gradually self-ignited, or by catalytic Burning through the platinum coated ceramic foam on the piston, or by spark ignition using the piezo ignition elements at the internal dead center.
Durch die Verwendung von überhitztem Wasserdampf wird die Zündtemperatur des Gemisches drastisch gesenkt. In bereits durchgeführten Versuchen wurden Zündtemperaturen von 250 bis 300 Grad gemessen; dies ist um ca. 300 Grad weniger als beim Einspritzen von z. B. flüssigen Dieseltreibstoff.By the use of superheated steam becomes the ignition temperature of the mixture drastically lowered. In already performed experiments were ignition temperatures measured from 250 to 300 degrees; this is about 300 degrees less as when injecting z. B. liquid diesel fuel.
Durch diese optimale, rußfreie Verbrennung bei niedrigen Temperaturen könnte der Ausstoß von Kohlenmonoxid und Stickoxid deutlich gesenkt werden.By this optimal, soot-free Low temperature combustion could be the emission of carbon monoxide and nitric oxide are lowered significantly.
Details siehe Konstruktionszeichnung, Beschreibung und Funktionsdiagramme im Anh.details see design drawing, description and functional diagrams in the appendix
Falls bei der oben beschriebenen Betriebsart unlösbare Probleme auftreten sollten, kann der Motor wie ein herkömmlicher Dieselmotor durchIf insoluble problems should occur in the mode of operation described above, the engine can be like a conventional one Diesel engine through
B.) Direkteinspritzung des Treibstoffes in den Brennraum (wie bei herkömmlichen Einspritzmotoren) betrieben werden.B.) direct injection of the fuel into the combustion chamber (as with conventional Injection engines) are operated.
FUNKTIONSABLAUF (s.
Durch
die nach der Zündung
durch die Explosionsenergie nach außen beschleunigten Pufferkolben
(
Die
beiden Kolben erreichen nun den äußeren Totpunkt;
sie geben dadurch die Ein und Auslassbohrungen (
Zugleich wird ultrahocherhitzter Wasserdampf (ca. 250 bis 300 Grad, 10 bar) durch die Einlassbohrungen in den Zylinder geblasen.at the same time is UHT steam (about 250 to 300 degrees, 10 bar) blown through the inlet holes in the cylinder.
Durch die schräg stehenden Einlassbohrungen erhält das einströmende Frischluft-Wasserdampfgemisch eine Rotation, die sich sehr vorteilhaft auf die Gleichstromspülung des Zylinders auswirkt.By the oblique receives standing inlet holes the incoming Fresh air-steam mixture a rotation, which is very beneficial the DC purge of the cylinder.
Nachdem die Ein- und Auslassbohrungen von den beiden Kolben verschlossen wurden, beginnt das Einblasen des Treibstoff-Dampfes und das Vermischen mit dem Frischluft-/Wasserdampfgemisch.After this closed the inlet and outlet bores of the two pistons were started, the injection of fuel vapor and mixing begins with the fresh air / steam mixture.
Durch die ansteigende Kompressionswärme werden nun die einzelnen Flammpunkte der Treibstoffbestandteile erreicht und eine stufenweise, relativ langsame Verbrennung beginnt, wie sie für das HCCI-Verfahren erforderlich ist.By the rising compression heat now reached the individual flashpoints of the fuel components and a gradual, relatively slow combustion starts, like she for the HCCI procedure is required.
Der Verbrennungsdruck beim inneren Totpunkt erreicht nun sein Maximum (ca. 80 bis 100 bar); die beiden Kolben werden wieder zum äußeren Totpunkt beschleunigt und geben die Ein- und Auslassbohrungen frei.Of the Combustion pressure at the inner dead center now reaches its maximum (about 80 to 100 bar); the two pistons become external dead center again accelerates and releases the inlet and outlet holes.
Über die
Auslassbohrungen gelangt nun das Arbeitsgas (
Die
beiden Gaspuffer (
Ein Teil dieser Druckluft könnte nun von hier für andere Verwendungszwecke abgezapft werden (z. B. bei Flugzeugen für die Kabinendruck-Erzeugung).One Part of this compressed air could now from here for other uses are tapped (eg in aircraft for the Cabin pressure-generating).
Die
beiden Kolben erreichen nun den inneren Totpunkt (i-TP) und schlagen
auf die Piezo-Zündelemente
(
Die
beiden Kolben (
Zugleich
gelangt ein kleiner Teil der Verbrennungsgase unter hohen Druck über die
Leitung (a) und über
ein Rückschlagventil
in den Druckluftvorratstank (
Die beiden Kolben sind frei beweglich im Zylinder. Die Wandreibung wird durch eine spiralförmige Nut im Kolben (ähnlich einem Schraubengewinde) verringert, da sich dadurch ein Gaspolster zwischen Kolben und Zylinder bildet und keine unmittelbare Berührungen stattfinden. Das gleiche gilt für die Gaspuffer-Kolben.The Both pistons are freely movable in the cylinder. The wall friction will through a spiral Groove in the piston (similar a screw thread) reduced, since thereby a gas cushion forms between piston and cylinder and no direct contact occur. The same applies the gas buffer pistons.
SYNCHRONISATION DER KOLBENSYNCHRONIZATION OF THE PISTONS
Die beiden Kolben können durch drei hier beschriebenen Verfahren synchronisiert werden (von mehreren anderen Möglichkeiten):
- 1.) durch Phasenvergleich der Spannung der
beiden Lineargeneratoren, in dem man sie parallel zu einer Last
schaltet (s.
4 ) Beispiel: Wenn nun ein Kolben schneller sein sollte als der andere, muss er mehr el. Energie abgeben und wird dadurch gebremst, bis er wieder in Phase mit dem zweiten Kolben ist. Durch Umschalten der Lineargeneratoren auf „Motorbetrieb" können auch die Kolben asynchron gesteuert werden, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erreichen. - 2.) Rein mechanisch durch Vergleich des Druckes in den beiden
Gaspufferkammern und gegebenenfalls Druckausgleich durch einen Steuerkolben
(s.
1 ) Funktionsweise: Durch den höheren Druck des einen Gaspuffers wird der Steuerkolben (15 ) verschoben, eine Abblasöffnung freigegeben und dadurch den Druck reduziert, bis wieder der Gleichdruck (= gleiche Stellung der Kolben im Zylinder) herstellt ist. - 2a.) Zusätzliche
Kontrolle des Steuerkolbens durch eine Linearmotor-Wicklung (
14 ). Dadurch wird auch eine eventuell auftretende Schwingung im Gasdruck-Regelkreis verhindert (s.1 ) Gesteuert wird der Linearmotor von der Phasenlage der beiden Lineargenerator-Spannungen, die zu einem Vergleicher (EXOR-Gatter, siehe Skizze) gehen und der bei Auftreten von Phasendifferenzen den Linearmotor ansteuert, der dann den Steuerkolben entsprechend verschiebt und dadurch den zu hohen Druckanteil abbläst. - 3.) Hydraulische Steuerung durch Piezo-Elemente: Statt der Luftfedern werden hydraulische Federn verwendet, deren Druck (und damit die Position der Kolben) durch Piezo-Stellglieder kontrolliert wird. Als Flüssigkeit wird z. B. der Treibstoff verwendet; die beiden Piezos dienen dabei zugleich als Einspritz-Druckerzeuger. Vorteil: kein Schwingungsverhalten, wesentlich kürzere Reaktionszeiten, kleineres Bauvolumen, kein Energieverlust durch Kompressionswärme und die Möglichkeit, die beiden Kolben asynchron zu steuern.
- 1.) by phase comparison of the voltage of the two linear generators, in which they are connected in parallel to a load (s.
4 ) Example: If one piston should be faster than the other, it has to release more energy and is slowed down until it is in phase with the second piston. By switching the linear generators to "motor operation", the pistons can also be controlled asynchronously in order to achieve optimum efficiency. - 2.) Purely mechanically by comparing the pressure in the two gas buffer chambers and optionally pressure equalization by a control piston (s.
1 ) Mode of operation: Due to the higher pressure of one gas buffer, the control piston (15 ), releases a blow-off opening and thereby reduces the pressure until the constant pressure (= same position of the piston in the cylinder) is restored. - 2a.) Additional control of the control piston by a linear motor winding (
14 ). Thereby is also a possibly occurring vibration in the gas pressure control loop prevented (s.1 ) The linear motor is controlled by the phase angle of the two linear generator voltages, which go to a comparator (EXOR gate, see sketch) and which controls the linear motor when phase differences occur, which then shifts the control piston accordingly and thereby blows off the excess pressure , - 3.) Hydraulic control by piezo elements: Instead of air springs, hydraulic springs are used whose pressure (and thus the position of the pistons) is controlled by piezo actuators. As a liquid z. B. the fuel used; The two piezos serve at the same time as an injection pressure generator. Advantage: no vibration behavior, much shorter reaction times, smaller construction volume, no energy loss due to compression heat and the possibility to control the two pistons asynchronously.
STARTVORGANGSTARTUP
Der Start kann entweder durch Druckluft oder auch elektrisch erfolgen.Of the Start can be done either by compressed air or electric.
1.) Druckluftstart und Betriebsbeginn1.) Compressed air start and start of operation
-
(siehe Konstruktionszeichnung „START-STOPP"-Vorgang),
2 ,3 (see design drawing "START-STOP" procedure),2 .3
Es werden 2 Varianten zum Starten des Motors mit Druckluft vorgeschlagen:
- a.) Start mit einem DREHVENTIL,
2 - b.) Start mit einem DRUCKVENTIL (Linearventil),
3
- a.) Start with a TURNING VALVE,
2 - b.) start with a PRESSURE VALVE (linear valve),
3
Zu a.): DREHVENTIL,
1.) Motor „AUS" (STOPP):1.) Engine "OFF" (STOP):
Annahme: der Motor läuft und soll gestoppt werden.Adoption: the engine is running and should be stopped.
Das Drehventil wird nun über eine Raster-Stellung in die AUS-Position gebracht.The Rotary valve is now over put a grid position in the OFF position.
Die Druckluft von den Luftfedern (Leitung b, c) entweicht über den Ausgang „AUS" ins Freie. Die Kolben bewegen sich durch den noch vorhandenen Verbrennungsdruck im Zylinder zum äußeren Tot-Punkt.The Compressed air from the air springs (line b, c) escapes via the Output "OFF" to the outside The pistons move through the still existing combustion pressure in the cylinder to the outer dead-spot.
Die Treibstoff- und Wasserzufuhr wird geschlossen und die Einspritzanlage erhält mehrere Einspritzimpulse, um die Leitungen flüssigkeitsfrei zu machen (Frostschutz).The Fuel and water supply is closed and the injection system receives several injection pulses to make the lines liquid-free (frost protection).
Start „VORBEREITEN":Start "PREPARE":
Annahme: der Motor steht schon längere Zeit, der Zylinder ist drucklos.Adoption: the engine has been standing for a long time, the cylinder is depressurised.
Das
Drehventil wird in die Stellung „VORBEREITEN" gedreht. Die Druckluft
vom Starttank (
Falls die Kolben zusammen waren, werden sie nun auseinandergepresst.If the pistons were together, they are now being squeezed apart.
Bei kaltem Motor beginnt nun die Verdampfung des Treibstoffes mit Hilfe der Mikrowelle.at cold engine now starts the evaporation of the fuel with the help the microwave.
Wenn der dampfförmige Zustand des Treibstoffes erreicht wurde (gemeldet durch Druck- und Temperatur-Sensoren), beginnt die Startphase.If the vaporous Condition of the fuel has been reached (reported by pressure and temperature sensors), begins the starting phase.
„START":"BEGIN":
Das Drehventil wird freigegeben und weiter in die Pos. „START" gedreht.The Rotary valve is released and further turned to pos. "START".
Die Druckluft von Ausgang 1 gelangt zum Anschluss 3 u. 5 und von dort über die Leitungen „b", „c" in die Luftpuffer.The Compressed air from output 1 reaches connection 3 u. 5 and from there over the Lines "b", "c" in the air buffers.
Die Kolben werden zusammengepresst und der Verdichtungsvorgang beginnt.The Pistons are pressed together and the compression process begins.
Sobald die Kolben die Ein- und Auslassbohrungen verschlossen haben, (= Signalumkehr in den Lineargeneratoren), geht ein Einspritzimpuls an die Einspritzanlage, der Treibstoff wird durch die Bohrung im linken Kolben in den Zylinder gesprüht und vermischt sich mit der Luft.As soon as the pistons have closed the inlet and outlet bores, (= Signal reversal in the linear generators), an injection pulse goes to the injection system, the fuel is through the hole in the sprayed left piston into the cylinder and mixes with the Air.
Durch die ansteigende Verdichtungstemperatur werden die Zündpunkte der Treibstoffbestandteile erreicht und der Verbrennungsvorgang beginnt wie unter B.) beschrieben.By the rising compression temperature becomes the ignition points the fuel components reached and the combustion process begins as described under B.).
Um den Startvorgang auch bei extremer Kälte sicherzustellen, kann je nach Außentemperatur durch die elektronische Einspritzanlage noch zusätzlicher Treibstoff zu verschiedenen Zeitpunkten eingesprüht werden.Around To ensure the starting process even in extreme cold, can ever by outside temperature the electronic fuel injection still additional fuel to different Injected times become.
„BETRIEB":"BUSINESS":
Der Motor arbeitet jetzt und das Drehventil wird nun weiter in die Stellung „BETRIEB" gebracht.Of the The engine is now working and the rotary valve is now moved to the "OPERATION" position.
Ein kleiner Teil der Verbrennungsgase gelangt unter hohen Druck (> 60 bar) über den Anschluss „a" und „a1" in den Startlufttank und füllt ihn wieder auf.One small part of the combustion gases passes under high pressure (> 60 bar) over the Connect "a" and "a1" to the starting air tank and fill him again.
Die Mikrowellen-Heizung wird abgeschaltet, sobald die Wärmetauscher am Abgasrohr die Verdampfung des Wassers und des Treibstoffes übernommen haben.The Microwave heating is turned off as soon as the heat exchangers taken on the exhaust pipe, the evaporation of water and fuel to have.
Die weitere Betrieb wird von einem Mikroprozessor gesteuert, der die Einspritz-, Wasserdampf- und Luftmenge reguliert.The further operation is controlled by a microprocessor, which is the Injection, water vapor and air volume regulated.
Die Messdaten werden über entsprechende Sensoren in den Zu- und Ableitungen des Motors geliefert.The Measurement data is transferred via corresponding sensors are supplied in the supply and discharge lines of the engine.
Zu b.) Start mit DRUCKVENTIL (LINEARVENTIL),
Die Vorgänge laufen analog wie beim Drehventil ab. Siehe auch Beschreibung am entsprechenden Blatt.The operations run analogously as the rotary valve. See also description on corresponding sheet.
Beide Vorgänge können sowohl manuell, als auch elektrisch ausgeführt werden (durch einen Servomotor, bzw. einen El. Magneten).Both operations can both manually and electrically (by a servomotor, or an El. Magnet).
HCCI-Verfahren (teilhomogenes Gemisch-Verfahren)HCCI process (partially homogeneous mixture process)
In der Anfangsphase des Verdichtungshubes wird eine geringe Menge des Treibstoffdampfes in den Zylinder geblasen und vermischt sich mit dem rotierenden Frischluft-Wasserdampfgemisch im Zylinder.In The initial phase of the compression stroke is a small amount of Fuel vapor is blown into the cylinder and mixes with the rotating fresh air-steam mixture in the cylinder.
Durch die bei der nun folgenden weiteren Kompression entstehende Hitze werden nun die verschiedenen Zündpunkte der Treibstoffbestandteile erreicht und es beginnt eine intensive und zeitlich gestaffelte, langsame Verbrennung bei relativ niedrigen Temperaturen.By the resulting in the subsequent compression further heat now become the different ignition points reaches the fuel components and it starts an intensive and staggered, slow combustion at relatively low temperatures.
In dieses heiße Frischluft/Verbrennungsgasgemisch wird nun der restliche Treibstoffdampf eingeblasen und der Druck im Zylinder erreicht sein Maximum.In this hot Fresh air / combustion gas mixture is now the remaining fuel vapor injected and the pressure in the cylinder reaches its maximum.
Der gesamte Verbrennungsvorgang wird durch einen Mikroprozessor überwacht, der mit den verschiedenen Sensoren den Verbrennungsvorgang überwacht.Of the entire combustion process is monitored by a microprocessor, which monitors the combustion process with the various sensors.
Als Flammenhalter, bzw. als Zündinitiator dient dabei der mit Platin beschichtete Keramikschaum in der Verbrennungsmulde der Kolben.When Flame holder, or serves as a primer while the coated with platinum ceramic foam in the combustion bowl The piston.
Durch diesen Prozess könnte eine sehr saubere Verbrennung mit kaum noch nachweisbaren Schadstoffausstoß erreicht werden.By this process could achieved a very clean combustion with barely detectable pollutant emissions become.
Durch die hohe Vorverdichtung und die Verwendung von ultrahocherhitztem Wasserdampf sind auch sehr große Wirkungsgrade zu erwarten, wie Untersuchungen von B. van BLARINGEN von den Sandia National Laboratories, Livermore, Calif. USA, im Jahr 2001 ergaben. Dok. Nr. NREL/CP-570-30535, Titel: „Freikolben/Lineargeneratoren im OTTO-Prozess".By the high precompaction and the use of UHP Water vapor is also very big Efficiencies expected, such as studies by B. van BLARINGEN from Sandia National Laboratories, Livermore, Calif. USA, in the year 2001 resulted. Doc. No. NREL / CP-570-30535, title: "Free piston / linear generators in the OTTO process ".
2.) Elektrostart2.) Electric start
Bei dieser Ausführung des Motors sind die Druckluftkolben als Kurzschlussläufer aus Aluminium ausgebildet.at this version of the engine, the air pistons are designed as a squirrel cage rotor Aluminum formed.
Durch Erzeugen eines elektrischen Wanderfeldes in den Linearmotor-Generator-Wicklungen werden in den Alu-Kolben große Ströme induziert, die beiden Kolben zum i-TP beschleunigt und es erfolgt die erste Zündung.By Generating an electrical traveling field in the linear motor generator windings big in the aluminum pistons streams induced, the two pistons accelerated to the i-TP and it takes place the first ignition.
Voraussetzung für diesen Start ist das Vorhandensein einer Startbatterie bzw. von geladenen Superkondensatoren.requirement For this Start is the presence of a starter battery or of charged supercapacitors.
LINEARGENERATOR,
Als Lineargenerator wird als 1. Variante eine Konstruktion vorgeschlagen, wie sie im vorhin erwähnten Bericht von den Sandia National Laboratories erprobt wurde.When Linear generator is proposed as the 1st variant of a construction, as mentioned in the aforementioned Report was tested by the Sandia National Laboratories.
Bei dieser Lösung wurden extrem starke Dauermagnete (aus seltenen Erde-Material) als Ringmagnete in die beiden Kolben vergossen (siehe auch Konstruktionszeichnung „Lineargenerator" i. A.).at this solution were extremely strong permanent magnets (made of rare earth material) as ring magnets poured into the two pistons (see also design drawing "linear generator" i. A.).
Es wurden dabei Wirkungsgrade von über 95% gemessen.It efficiencies of over 95% were achieved measured.
In der 2. Variante könnten die Druckluft-Kolben aus Aluminium bestehen und so wie ein Läufer eines Asynchronmotors wirken, indem durch das angelegte Wanderfeld in ihm sehr hohe Kurzschlussströme induziert werden.In the 2nd variant could The compressed air pistons are made of aluminum and as a runner of a Asynchronous motor act by by the applied traveling field in very high short-circuit currents be induced.
Die Laufgeschwindigkeit des Wanderfeldes relativ zur Geschwindigkeit des Kolbens bestimmt, ob der Kolben als Motor (Startvorgang) oder Generator arbeitet.The Running speed of the traveling field relative to the speed of the piston determines whether the piston as a motor (starting process) or Generator works.
Im Generatorbetrieb wird die kinetische Energie, die der Kolben durch den Explosionstakt erhalten hat, in elektrische Energie in den Wicklungen des Lineargenerators umgewandelt und der Kolben gemäß der Lenz'schen Regel abgebremst.in the Generator operation is the kinetic energy that the piston passes through has received the explosion cycle, into electrical energy in the windings converted the linear generator and braked the piston according to the Lenz's rule.
Die
Restenergie wird im Gaspuffer aufgenommen; durch die entsprechende
Dimensionierung der Kolbenflächen
und des Volumens ist sichergestellt, dass noch genügend Restenergie
vorhanden ist, um die Verdichtungsarbeit im Zylinder und die Ausschubarbeit
vom Ansaugraum (
Falls die Versuche zeigen sollten, dass die gezeichnete Luftkühlung des Zylinders nicht ausreicht, wird eine Wasserkühlung vorgeschlagen, wie sie in der Skizze im Anhang gezeigt wird.If the experiments should show that the drawn air cooling of the Cylinder is insufficient, a water cooling is proposed as they is shown in the sketch in the appendix.
KALTSTARTCOLD START
Annahme: der Motor steht und ist kalt.
- 1.) Der Startknopf
(Drehventil) wird in die Stellung „START VORBEREITEN", (
3 ) gebracht (siehe Zeichnung). Die Druckluft vom Starttank gelangt in den Zylinder und die beiden Kolben fahren auseinander bis zum äußeren Totpunkt. Frischluft strömt über die nun offenen Einlassbohrungen in den Zylinder. Zugleich wird Treibstoff angesaugt. - 2.) Der Mikrowellen-Generator wird eingeschaltet und erhitzt den Treibstoff bis zum verdampfen. Die Druck- und Temperatursensoren melden „Treibstoffdampf" zum Mikroprozessor.
- 3.) Durch diese Signale wird der Startknopf freigegeben und auf Stellung „START" gedreht.
- 4.) Die freigegebene Druckluft vom Starttank presst die beiden Kolben mit ca. 60 bar zusammen, die Ein- und Auslassbohrungen werden verschlossen.
- 5.) Die Position der beiden Kolben wird durch den Verlauf der
Sinusspannung an den beiden Lineargeneratoren ermittelt (Umkehrpunkt
der Kolben = Nulldurchgang der Sinusspannung).
Die elektronische
Einspritzanlage (
46 ) erhält nun den ersten (von mehreren nachfolgenden) Einspritzimpuls. - 6.) Treibstoffdampf strömt über die Einblasdüse (in der Mitte des linken Kolbens) in den Zylinder und mischt sich mit der Frischluft. Die Treibstoffmenge wird dabei vom Mikroprozessor auf optimales Startgemisch geregelt.
- 7.) Durch die nun zunehmende Verdichtungstemperatur werden die verschieden hohen Zündtemperaturen der Treibstoffbestandteile erreicht und die Verbrennung eingeleitet. Falls der verwendete Treibstoff keine Selbstzündeigenschaften haben sollte (z. B. Methanol, Erdgas, Propangas etc.) erfolgt beim Aufschlagen der Kolben auf die Piezo-Zündelemente eine Fremdzündung. Eine katalytische Verbrennung kann auch durch die Beschichtung des Keramikschaums auf den Kolben erfolgen.
- 8.) Der Gasdruck im Zylinder ist bei Erreichen des inneren Totpunktes (ca. 100 bis 120 bar, je nach Dimensionierung der Konstruktion) nun wesentlich höher als der Gasdruck in den Luftpuffern und die beiden Kolben fahren wieder bis zum äußeren Totpunkt auseinander.
- 9.) Die heißen
Abgase (= Arbeitsgas) gelangen über
die nun freigelegten Auslassbohrungen zur Arbeitsgas-Druckleitung
(
23 ), wo sich auch die Wärmetauscher für das Wasser und den Treibstoff befinden, und von da zu den Verbrauchern. - 10.) Der Druck in den Luftpuffern presst die Kolben wieder zusammen und ein neuer Zyklus beginnt. Der Mikrowellen-Generator ist so lange eingeschaltet, bis die Druck- und Temperaturfühler „Dampf" zum Prozessor melden.
- 1.) The start button (rotary valve) is set to the position "START PREPARATION", (
3 ) (see drawing). The compressed air from the starting tank enters the cylinder and the two pistons move apart to the outer dead center. Fresh air flows over the now open inlet holes in the cylinder. At the same time, fuel is sucked in. - 2.) The microwave generator is turned on and heats the fuel until it evaporates. The pressure and temperature sensors report "fuel vapor" to the microprocessor.
- 3.) By these signals, the start button is released and turned to position "START".
- 4.) The released compressed air from the start tank presses the two pistons together with approx. 60 bar, the inlet and outlet bores are closed.
- 5.) The position of the two pistons is determined by the curve of the sinusoidal voltage at the two linear generators (reversal point of the piston = zero crossing of the sinusoidal voltage). The electronic injection system (
46 ) now receives the first (of several subsequent) injection pulse. - 6.) Fuel vapor flows through the injection nozzle (in the middle of the left piston) into the cylinder and mixes with the fresh air. The amount of fuel is controlled by the microprocessor to optimum starting mixture.
- 7.) Due to the now increasing compression temperature, the different high ignition temperatures of the fuel components are reached and initiated the combustion. If the fuel used should not have auto-ignition properties (eg, methanol, natural gas, propane gas, etc.), sparking occurs when the pistons strike the piezo ignition elements. Catalytic combustion can also be achieved by coating the ceramic foam on the piston.
- 8.) The gas pressure in the cylinder is on reaching the inner dead center (about 100 to 120 bar, depending on the dimensions of the construction) now much higher than the gas pressure in the air buffers and the two pistons move back to the outer dead center.
- 9.) The hot exhaust gases (= working gas) pass over the now exposed outlet bores to the working gas pressure line (
23 ), where the heat exchangers for the water and the fuel are located, and from there to the consumers. - 10.) The pressure in the air buffers compresses the pistons again and a new cycle begins. The microwave generator is turned on until the pressure and temperature sensors report "steam" to the processor.
MOTOR „STOPP"MOTOR "STOP"
- 1.) Das Drehventil (Startknopf) wird in Stellung „AUS" gebracht,1.) The rotary valve (start button) is brought into the "OFF" position,
- 2.) Die Treibstoff- und Wasserzufuhr wird geschlossen2.) The fuel and water supply is closed
- 3.) Die Druckluft aus den Luftfedern entweicht ins Freie.3.) The compressed air from the air springs escapes into the open air.
- 4.) Die Kolben fahren zum äußeren Totpunkt.4.) The pistons go to the outer dead center.
- 5.) Die Ein- und Auslassbohrungen werden freigegeben und der Restdampf (Treibstoff und Wasser) entweicht über die Auslassbohrungen. Dadurch sind beide frei von Flüssigkeiten (wichtig im Winterbetrieb)5.) The inlet and outlet holes are released and the Residual steam (fuel and water) escapes through the outlet holes. Thereby Both are free of liquids (important in winter operation)
- 6.) Die Treibstoff-Einspritzanlage erhält noch mehrere Einspritz-Impulse, um die Druckleitungen flüssigkeitsfrei zu machen (Frostschutz).6.) The fuel injection system receives several injection pulses, around the pressure lines liquid-free to do (antifreeze).
FUNKTIONSBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF OPERATION
Der
FREIKOLBEN-ENERGIEERZEUGER arbeitet mit 2 gegenläufigen Arbeitskolben (
Die
durch die Expansionsenergie nach außen beschleunigten Kolben werden
durch die Luftpuffer (
Die
beiden Kolben erreichen nun den äußeren Totpunkt,
und die Brennraumkolben geben die Ein- und Auslassbohrungen (
Da
die beiden Brennraumkolben nun fast drucklos sind, werden sie vom
Druck in den beiden Gaspuffern (
Eine
je nach verwendeter Treibstoffart erforderliche Fremdzündung erfolgt
am inneren Totpunkt durch das Aufschlagen der Kolben (
Beschreibung des „START-STOPP"-Vorganges des Freikolben-Motors.
(s.
Beispiel: DREHVENTILExample: TURNING VALVE
1.) START VORBEREITEN1.) PREPARE START
Drehventil wird in Stellung „VORBEREITEN gedreht.rotary valve is turned to "PREPARE".
Druckluft vom Starttank gelangt Über Anschluss 2 zum Anschl. 4 Und von dort in den Zylinder.compressed air from the starting tank passes over Connection 2 to Anschl. 4 And from there into the cylinder.
Die beiden Kolben fahren auseinander (falls sie zusammen waren)The both pistons move apart (if they were together)
2.) START2.) START
Drehventil wird in Pos. „START" gedreht.rotary valve is turned to pos. "START".
Druckluft v. Ausg. 1 gelangt zum Anschl. 3 u. 5 und von dort über Die Leitungen b, c in die Luftpuffer.compressed air v. Outlet 1 reaches the port. 3 u. 5 and from there via Die Lines b, c in the air buffers.
Die Kolben fahren zusammen und Die erste Zündung erfolgt.The Pistons move together and the first ignition takes place.
3.) „BETRIEB":3.) "OPERATION":
Das Drehventil wird in die Stellung „BETRIEB" gedreht und rastet in eine Feder ein.The The rotary valve is turned to the "OPERATION" position and engages in a spring.
Ein klein er Teil der Verbrennungsgase gelangt unter hohen Druck (ca. 60 bar) über den Anschluss „a1" (Leitung mit dem Einlass-Ventil) in den Starttank und füllt ihn wieder auf.One small part of the combustion gases passes under high pressure (approx. 60 bar) the connection "a1" (line with the Inlet valve) into the starting tank and refills it.
Motor „AUS" (STOPP):Engine "OFF" (STOP):
Drehventil wird über eine Raster-Stellung in die STOPP-Position gebracht.rotary valve will over put a grid position in the STOP position.
Die Druckluft von den Luft-Federn (Leitung b, c) entweicht über den Ausgang „AUS" ins Freie.The Compressed air from the air springs (Line b, c) escapes via the output "OFF" to the outside.
Die Kolben befinden sich Im äußeren Totpunkt.The Pistons are in the outer dead center.
TEILELISTE FREIKOLBEN-MOTOR
- 1
- Freikolben rechts/links
- 2
- Pufferkolben rechts/links
- 3
- Keramikzylinder
- 4
- Einlassbohrungen für Frischluft
- 5
- Auslassbohrungen für Verbrennungsgase
- 6
- Ansaugraum für Frischluft
- 7
- Gaspuffer
- 8
- Einlass-Flatterventile für Frischluft (je 12 auf jeder Seite)
- 9
- Spülkammer-Flatterventile (je 12 auf jeder Seite)
- 10
- Kreisring-Magnete
- 11
- Linear-Motor/Generatorwicklungen
- 12
- Piezo-Zündelemente (je 2 auf jeder Seite)
- 13
- Gaspuffer-Druckausgleichsrohr, zugleich Startrohr
- 14
- Linearmotorwicklungen für Steuerkolben
- 15
- Steuerkolben für Druckausgleich
- 16
- Kolbenstange und Treibstoff-Druckleitung
- 17
- Kolbenstange und Einspritzleitung für Wasser/Methanol
- 18
- Überdruckventil > 60 bar.
- 19
- Druckluft-Starttank
- 20
- Startmodul
- 21
- Startknopf
- 22
- Elektromagnet für el. Start
- 23
- Arbeitsgas-Auslass
- 24
- Treibstoff-Druckleitung
- 25
- Treibstoff-Einspritzdüsen
- 26
- Spülluft-Zwischenspeicher
- 27
- Kühlwasser
- 28
- Sensorspulen
- 29
- Arbeitsgas-Druckleitung (max. 10 bar, 300 grad C).
- 1
- Free piston right / left
- 2
- Buffer piston right / left
- 3
- ceramic cylinder
- 4
- Inlet holes for fresh air
- 5
- Outlet holes for combustion gases
- 6
- Intake space for fresh air
- 7
- gas buffer
- 8th
- Inlet flutter valves for fresh air (12 on each side)
- 9
- Flushing chamber flutter valves (12 on each side)
- 10
- Circular ring magnets
- 11
- Linear motor / generator windings
- 12
- Piezo ignition elements (2 each on each side)
- 13
- Gas buffer pressure equalizing pipe, at the same time starting pipe
- 14
- Linear motor windings for control pistons
- 15
- Control piston for pressure compensation
- 16
- Piston rod and fuel pressure line
- 17
- Piston rod and injection line for water / methanol
- 18
- Pressure relief valve> 60 bar.
- 19
- Compressed air start tank
- 20
- start module
- 21
- start button
- 22
- Electromagnet for el. Start
- 23
- Working gas outlet
- 24
- Fuel pressure line
- 25
- Fuel injectors
- 26
- Purge cache
- 27
- cooling water
- 28
- sensor coils
- 29
- Working gas pressure line (max 10 bar, 300 degrees C).
Teileliste für die Detailzeichnung „TREIBSTOFFEINSPRITZUNG"
- 30
- Keramik-Schaum
- 34
- Treibstoff-Rückschlagventil
- 40
- Mikrowellen-Antenne
- 41
- Wasser-Wärmetauscher
- 42
- Treibstoff-Wärmetauscher
- 43
- HF-Abschirmung
- 44
- Wasserdampf-Mengenregler
- 45
- Wasserdampf-Düse
- 46
- Treibstoff-Einspritzanlage
- 47
- Treibstoffleitung
- 48
- Wasserdampf-Leitung
- 30
- Ceramic foam
- 34
- Fuel check valve
- 40
- Microwave antenna
- 41
- Water heat exchanger
- 42
- Fuel heat exchanger
- 43
- RF shielding
- 44
- Steam flow regulator
- 45
- Steam nozzle
- 46
- Fuel injection system
- 47
- fuel line
- 48
- Steam line
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