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Stand der Technik
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Bekannt
sind Freikolbenmaschinen in verschiedensten Ausführungsformen.
Gemeinsam ist sämtlichen bekannten Freikolbenmaschinen
die Kombination einer Wärmekraftmaschine mit innerer oder äußerer
Verbrennung und einer Arbeitsmaschine, wie beispielsweise einem
Generator. Charakteristisch für Freikolbenmaschinen ist
die triebwerklose, direkte Übertragung der zyklischen Bewegung des
mindestens einen Freikolbens der Wärmekraftmaschine auf
die Arbeitsmaschine. Es erfolgt also eine direkte Abnahme der geleisteten
Arbeit am ungefesselten Freikolben. Ohne kinematische Zwangsbedingungen,
die zum Beispiel bei einem Kurbeltrieb zu einer definierten Kolbenbewegung
zwischen zwei festen Totpunkten führen, ergibt sich die
Bewegung des mindestens einen Freikolbens der Freikolbenmaschine
nur durch die auf ihn wirkenden Kräfte. Üblicherweise
werden Freikolbenmaschinen im Zweitaktprozess betrieben.
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Bekannt
ist es, eine Wärmekraftmaschine einer Freikolbenmaschine
unmittelbar mit einem Lineargenerator zum Erzeugen elektrischer
Energie zu koppeln und hierdurch ein Hilfsaggregat (Auxiliary Power
Unit – APU) für konventionelle Pkw zu schaffen.
Ferner ist die Idee bekannt, derartige ABUs als „Rangeextender"
für Elektrofahrzeuge einzusetzen.
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Darüber
hinaus ist es bekannt, eine Freikolbenmaschine als Primäraggregat
für mobilhydraulische Antriebe einzusetzen, wobei in diesem
Fall die Wärmekraftmaschine unmittelbar mit einer Hydraulikpumpe
gekoppelt ist. Aus der Veröffentlichung mit dem Titel „Verbesserte
Energieumwandlung durch Freikolbenmaschine" auf Seite 66, ff. der
Zeitschrift Antriebstechnik, Ausgabe 4/2005 ist es ferner
bekannt, den von der hydraulischen Pumpe erzeugten Druck zur Regelung
der Freikolbenmaschine einzusetzen.
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Die
zuvor beschriebenen Freikolbenmaschinen haben sich bewährt.
Es bestehen jedoch Bestrebungen die Funktionalität einer
Freikolbenmaschine weiter zu erhöhen.
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Offenbarung der Erfindung
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Technische Aufgabe
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Freikolbenmaschine
mit erhöhter Funktionalität vorzuschlagen. Ferner
besteht die Aufgabe darin, das Hauptaggregat eines Kraftfahrzeugs und/oder
einer Arbeitsmaschine zu entlasten.
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Technische Lösung
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Diese
Aufgabe wird hinsichtlich der Freikolbenmaschine mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Kraftfahrzeugs und/oder der
Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche
Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen
und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
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Der
Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Wärmekraftmaschine
einer Freikolbenmaschine nicht nur mit einem Lineargenerator zum
Erzeugen elektrischer Energie, sondern zusätzlich mit einem Pumpenaggregat
zum Erzeugen hydraulischer und/oder pneumatischer Energie zu koppeln.
Im Gegensatz zu den bekannten Einzelsystemen kann mit einer nach
dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Freikolbenmaschine die Bewegungsenergie
des mindestens einen Freikolbens sowohl in elektrische als auch
hydraulische und/oder pneumatische Energie umgewandelt werden, wodurch
die Funktionalität der Freikolbenmaschine wesentlich erhöht
wird. Besonders bevorzugt ist es, wie später noch erläutert
werden wird, eine derartige Freikolbenmaschine, aufweisend mindestens
einen Lineargenerator und mindestens ein Pumpenaggregat, intelligent
in ein Kraftfahrzeug und/oder eine, insbesondere mobile, Arbeitsmaschine,
wie beispielsweise einen Bagger, zu integrieren und zwar zusätzlich
zu dem mindestens einen Hauptaggregat (Antriebs- und/oder Arbeitsmotor)
des Kraftfahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine, mit dem Ziel, den Energieverbrauch
und die Emission des Hauptaggregates, beispielsweise ein Verbrennungsmotor
und/oder ein Elektromotor, zu reduzieren. Bevorzugt ist die Freikolbenmaschine
in dem Kraftfahrzeug bzw. der Arbeitsmaschine derart anzuordnen,
dass mit ihr mindestens ein hydraulischer und/oder pneumatischer
Verbraucher sowie mindestens ein elektrischer Verbraucher, vorzugsweise
unabhängig von dem Hauptaggregat, betreibbar ist. Da das
Hauptaggregat, vorzugsweise vollständig, von der Last der
von der Freikolbenmaschine betriebenen Verbraucher befreit ist,
ist es in vielen Fällen möglich, ein Hauptaggregat
mit geringerer Leistung einzusetzen.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Erfindung,
bei der die Freikolbenmaschine, insbesondere die Wärmekraftmaschine
der Freikolbenmaschine, mittels der von dem Pumpenaggregat erzeugten
hydraulischen und/oder pneumatischen Energie regelbar ist. Insbesondere
besteht die Möglichkeit, den Takt und/oder den Hub und/oder
die Verdichtung der Wärmekraftmaschine an den jeweiligen
Leistungsbedarf angepasst einzustellen. Eine Realisierungsmöglichkeit
einer solchen Regelung ist in dem als Stand der Technik angeführten
Artikel „Verbesserte Energieumwandlung durch Freikolbenmaschine" erläutert.
Die dort offenbarte Hydraulikansteuerung der Freikolbenmaschine
soll hiermit ausdrücklich als zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden
Anmeldung gehörig offenbart gelten und mit einem beliebigen
Merkmal der vorliegenden Anmeldung kombinierbar und beanspruchbar
sein. Bei einer derartigen Regelung der Freikolbenmaschine wird
die von dem Pumpenaggregat erzeugte hydraulische und/oder pneumatische
Energie in jedem Fall genutzt, um die Freikolbenmaschine zu regeln und
somit den Wirkungsgrad und den Verbrauch an die jeweilige Last anzupassen
und zu optimieren, selbst bei der reinen Abnahme elektrischer Energie durch
mindestens einen elektrischen Verbraucher.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Erfindung,
bei der dem Pumpenaggregat mindestens ein Druckspeicher und/oder
dem Lineargenerator mindestens ein Akkumulator zugeordnet sind/ist.
Für den bevorzugten Fall der Integration der Freikolbenmaschine
in ein Kraftfahrzeug und/oder eine mobile Arbeitsmaschine handelt
es sich bei dem mindestens einen Akkumulator bevorzugt um den mindestens
einen Bordnetzakkumulator.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Freikolbenmaschine,
bei der das Pumpenaggregat und der Lineargenerator in einem Aggregat
vereinigt sind. Hierdurch kann besonders viel Bauraum eingespart
werden. Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform,
bei der ein relativ zu einem Stator des Lineargenerators linear
bewegter Läufer („Rotor") Bestandteil mindestens
eines Verdichterkolbens des Pumpenaggregates ist bzw. den Verdichterkolben
bildet. Hierzu ist der Läufer bevorzugt innerhalb eines
zu komprimierenden und/oder zu verdrängenden Mediums, vorzugsweise
Hydrauliköl, angeordnet und wird mit Hilfe der Wärmekraftmaschine
linear, relativ zum Stator, verstellt, wodurch zum einen durch die
Wechselwirkung zwischen Läufer und Stator elektrische Energie
erzeugt (induziert) und gleichzeitig ein Medium komprimiert und/oder verdrängt
wird (Pumpen). Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform,
bei der der Stator das Gehäuse eines derartig aufgebauten
Pumpenaggregates bildet bzw. in diesem angeordnet ist. Um eine gleichmäßige
Hin- und Herverstellbewegung des Läufers zu realisieren,
ist eine Ausführungsform der Freikolbenmaschine mit zwei
einander gegenüberliegenden Freikolben von Vorteil, zwischen
denen der Läufer des Lineargenerators angeordnet ist.
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Die
Erfindung führt auch auf ein Kraftfahrzeug und/oder eine,
insbesondere mobile, Arbeitsmaschine, beispielsweise einen Druckluftkompressor,
einen Bagger, etc., mit einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten
Freikolbenmaschine zum Betreiben mindestens eines hydraulischen und/oder
pneumatischen Verbrauchers sowie zum Betreiben mindestens eines
elektrischen Verbrauchers des Kraftfahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine. Dabei
ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der die Freikolbenmaschine
den An triebs- und/oder Arbeitsmotor, also das Hauptaggregat des
Kraftfahrzeugs bzw. die Arbeitsmaschine ersetzt. Es ist auch möglich,
die Freikolbenmaschine zusätzlich zum Hauptaggregat zur
Entlastung des Hauptaggregates vorzusehen. Durch das Vorsehen einer
nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Freikolbenmaschine,
umfassend mindestens ein hydraulisches oder pneumatisches Pumpenaggregat
und einen Lineargenerator, ist es möglich, den Verbrauch
und die Emissionen eines Hauptaggregates zu minimieren, insbesondere
dann, wenn die Freikolbenmaschine mindestens ein Nebenaggregat antreibt,
welches üblicherweise von dem Hauptaggregat betrieben wird bzw.
ansonsten von dem Hauptaggregat angetrieben werden müsste.
Auch wird der Wirkungsgrad des gesamten Kraftfahrzeugs bzw. der
gesamten Arbeitsmaschine durch den höheren Wirkungsgrad
der Freikolbenmaschine im Vergleich zu einem konventionellen Verbrennungsmotor
erhöht. Ein besonderer Vorteil ist es, dass die Verbraucher
bedarfsgerecht betrieben werden können, also unabhängig
von der momentanen Drehzahl des Hauptaggregates. Darüber hinaus
kann eine Komforterhöhung, insbesondere im Kraftfahrzeug,
erreicht werden, durch den der Erhalt der Versorgung des elektrischen
Bordnetzes und/oder der Klimatisierung (Heizung/Kühlung)
bei einem Start-Stopp-Betrieb des Hauptaggregates sowie im Stillstand,
beispielsweise bei längeren Fahrtpausen und/oder vor Fahrtbeginn,
wodurch auch so genanntes Truck-Idling (Leerlaufbetrieb) zumindest weitgehend
vermieden werden kann. Insbesondere dann, wenn die von dem Lineargenerator
erzeugte elektrische Energie zur Energieversorgung eines elektrischen
Hauptaggregates genutzt wird, dient die nach dem Konzept der Erfindung
ausgebildete Freikolbenmaschine zum Erhöhen der Reichweite
eines Kraftfahrzeugs (Rangeextender). Von besonderem Vorteil ist
eine Ausführungsform, bei der auf einen Riemenantrieb,
wie dieser, bei konventionellen Motoren zum Betreiben einer hydraulischen
Pumpe zum Betreiben von hydraulischen Verbrauchern eingesetzt wird,
entfallen kann, wodurch sowohl Kosten als auch Bauraum eingespart
werden. Darüber hinaus erhöht sich die Zuverlässigkeit
durch Verzicht auf ein Verschleißteil und es wird die Verschmutzung
des Motorraums durch eine Vermeidung von Riemenabtrieb verhindert.
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Zusätzlich
oder alternativ zu einer Bordnetzversorgung, insbesondere zum Betreiben
von Steuergeräten, Lüftern und weiteren Verbrauchern,
kann die vom Lineargenerator erzeugte elektrische Energie zur Versorgung
mindestens einer zusätzlichen Steckdose zum Anschluss weiterer
Verbraucher im Fahrzeug oder zum Anschluss externer Endgeräte genutzt
werden. In diesem Fall kann die Freikolbenmaschine als Stromaggregat,
insbesondere in abgelegenen Gegenden eingesetzt werden.
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Mit
Hilfe der erzeugten hydraulischen oder pneumatischen Energie können/kann
beispielsweise ein Klimaverdichter, eine Wasserpumpe, ein elektrischer
Generator, ein hydraulischer Starter, eine Einspritzpumpe, insbesondere
für Diesel, eine Fahrwerksregelung, eine Servolenkung,
ein Kühlerlüfter und/oder ein Bremskraftverstärker
betrieben werden. Darüber hinaus ist die erzeugte hydraulische und/oder
pneumatische Energie in Verbindung mit einem hydraulischen Hybridsystem
für den Fahrzeugantrieb zur Reichweitenerhöhung
einsetzbar. Weiterhin können mit Hilfe der erzeugten hydraulischen
Energie, insbesondere bei einer mobilen Arbeitsmaschine, Konstantdrucksysteme,
etc. betrieben werden. Darüber hinaus ist der Einsatz der
erzeugten hydraulischen Energie für weitere Verbraucher,
insbesondere für einen hydraulischen Fahrantrieb nutzbar.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform des Kraftfahrzeugs
bzw. der mobilen Arbeitsmaschine, bei der die Freikolbenmaschine
völlig unabhängig vom Last bzw. Betriebszustand
des Hauptaggregates arbeitend ausgebildet und/oder angeordnet ist.
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Der
Antriebs- und/oder Arbeitsmotor kann besonders effektiv dadurch
entlastet werden, dass diesem kein Nebenaggregat wie z. B. eine
Hydraulikpumpe oder ein Klimaverdichter zugeordnet ist, sondern
sämtliche Nebenaggregate von der Freikolbenmaschine betrieben
werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn dem Antriebs- und/oder
Arbeitsmotor zumindest kein Generator zum Versorgen des Bordnetzes
zugeordnet ist, sondern dass die Versorgung des Bordnetzes ausschließlich über
den mindestens einen Lineargenerator der Freikolbenmaschine erfolgt.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der die
Abwärme der Freikolbenmaschine im Gesamtsystem „Kraftfahrzeug"
bzw. Arbeitsmaschine genutzt wird. Bevorzugt sind Mittel zum Transportieren
der Abwärme der Freikolbenmaschine zu mindestens einem
Wärmeverbraucher vorgesehen. Beispielsweise kann die Abwärme
für eine Vorwärmung des Kühlwassers beim
oder vor dem Start des Hauptaggregates genutzt werden, insbesondere
um somit eine schnellere Innenraumerwärmung zu gewährleisten
und/oder um den Motorwarmlauf zu beschleunigen. Zusätzlich
oder alternativ kann die Abwärme unmittelbar über
die Klimaanlage in den Innenraum des Kraftfahrzeuges eingespeist
werden.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine
Kühleinrichtung der Freikolbenmaschine mit min destens einem
thermischen System des Kraftfahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine gekoppelt
ist. Beispielsweise kann die Kühleinrichtung der Freikolbenmaschine
an den Kühler für das Hauptaggregat angeschlossen
sein.
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Von
besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform des Kraftfahrzeuges
bzw. der Arbeitsmaschine, bei der mindestens ein hydraulischer und/oder
pneumatischer Verbraucher, der von dem hydraulischen und/oder pneumatischen
Pumpenaggregat der Freikolbenmaschine versorgt wird, als Verstellantrieb
ausgebildet ist. Beispielsweise handelt es sich hierbei um einen
Sitzverstellantrieb, einen Luftklappenverstellantrieb, einen Zentralverriegelungsverstellantrieb,
etc. Ferner kann es sich bei dem Verstellantrieb um einen Verstellantrieb
für die Kraftfahrzeugaerodynamik handeln, beispielsweise um
einen Verstellantrieb für Klappen zum Schließen und Öffnen
des Kühlerlüfters für das Hauptaggregat oder
um einen Verstellantrieb für einen aktiv verstellbaren
Spoiler. Zusätzlich oder alternativ kann mit Hilfe der
erzeugten hydraulischen oder pneumatischen Energie ein Turbolader
und/oder eine Abgasrückführung und/oder ein Bremskraftverstärker
betrieben bzw. gesteuert werden. Zusammenfassend ist es also möglich,
insbesondere durch Anschluss des von der Freikolbenmaschine angetriebenen
hydraulischen und/oder pneumatischen Pumpenaggregates an ein pneumatisches
System, mindestens einen Verstellantrieb im Fahrzeuginnenraum, mindestens einen
Verstellantrieb der Aerodynamik und/oder mindestens einen Verstellantrieb
im Motorraum zu betätigen. Zusätzlich oder alternativ
kann ein Verstellantrieb eines Fahrzeugdachs mit der Freikolbenmaschine
betrieben werden.
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Von
besonderem Vorteil ist es zum Einsparen des Starterstroms für
einen elektrischen Starter für das Hauptaggregat und/oder
für die Freikolbenmaschine einen hydraulischen Starter
einzusetzen, der bevorzugt mit der von der Freikolbenmaschine erzeugten
hydraulischen Energie betreibbar ist, entweder direkt oder indirekt über
in einem Druckbehälter gespeichertes Druckmedium.
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Der
Druckspeicher kann entweder unmittelbar über das Pumpenaggregat
oder eine kleine zusätzliche elektrische, insbesondere
als Ölpumpe ausgebildete, Pumpe aufgeladen werden.
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Zur
Einsparung von Bauraum ist eine Ausführungsform bevorzugt,
bei der insbesondere unmittelbar, an der Außenseite der
Freikolbenmaschine Kraftfahrzeug- bzw. Arbeitsmaschinenfunktionsbauteile
angeordnet, vorzugsweise festgelegt sind. Beispielsweise können
am Außenumfang der Freikolbenmaschine Klimaverdichter,
Ventile, eine Einspritzelektronik, eine Bordnetzelektronik, etc.
angeordnet werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:
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1:
einen möglichen Aufbau einer Freikolbenmaschine (Freikolbenmotor)
mit Hydraulikpumpe und Lineargenerator,
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2:
eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung
einer Freikolbenmaschine in einem Kraftfahrzeug und/oder in einem
Nutzfahrzeug,
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3:
eine mögliche Anordnung der Freikolbenmaschine im Gesamtsystem
Kraftfahrzeug/Nutzfahrzeug und
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4:
einen einfachen Aufbau des Gesamtsystems für eine mobile
Arbeitsmaschine.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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In
den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen
Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In 1 ist
eine mögliche Ausführungsform einer Freikolbenmaschine 1 gezeigt,
bei der ein Lineargenerator 2 integraler Bestandteil eines
als Hydraulikpumpe ausgebildeten Pumpenaggregates 3 ist.
Ein Läufer 4 des Lineargenerators 2 bildet
dazu einen Kolben 5 (Verdichter- und/oder Verdrängerkolben)
des Pumpenaggregates 3, wobei der Kolben 5 bzw.
der Läufer 4 innerhalb eines Zylinders 7 des Pumpenaggregates 3 linear
verstellbar ist. In den Zylinder 7 ist ein Stator 6 des
Lineargenerators 2 integriert. Durch eine Relativbewegung
zwischen dem Läufer 4 und dem Stator 6 wird
in an sich bekannter Weise Bewegungsenergie in elektrische Energie
umgewandelt. Gleichzeitig wird innerhalb des Zylinders 7 befindliches
Pumpmedium 8, beispielsweise Hydrauliköl, in einer
von zwei volumenveränderlichen, durch den Kolben 5 voneinander
getrennten, Pumpenkammern komprimiert bzw. aus einer Pumpenkammer 9, 10 verdrängt.
Die in geeigneter Weise gesteuerten, den Pumpenkammern 9, 10 zugeordneten Ventile
sind in 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht
gezeigt.
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Wie
sich weiterhin aus 1 ergibt, ist der Läufer 4 bzw.
der Kolben 5 an beiden voneinander abgewandten, jeweils
eine Pumpenkammer 9, 10 begrenzenden Stirnseiten 11, 12 zentrisch
mit jeweils einem Freikolben 13, 14 einer Wärmekraftmaschine 15 der
Freikolbenmaschine unmittelbar und fest verbunden. Jeder Freikolben 13, 14 ist
axial in jeweils einem Zylinder 16, 17 verstellbar
angeordnet, wobei jeweils im Außenbereich eines Zylinders 16, 17 ein Brennraum 18, 19 der
Wärmekraftmaschine 15 vorgesehen ist. In den von
den Freikolben 13, 14 und von den Brennräumen 18, 19 getrennten
Zylinderräumen 20, 21 wird die Ansaugluft
für die Brennräume 18, 19 verdichtet.
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In
seitlich an die Zylinder 16, 17 angrenzenden,
strichliert gekennzeichneten Bereichen 22, 23 steht
ausreichend Bauraum für Funktionselemente wie beispielsweise
für einen Klimaverdichter und/oder Ventile und/oder Elektronikbauteile,
etc. zur Verfügung, wobei die Funktionselemente bevorzugt unmittelbar
an der Freikolbenmaschine 1 festgelegt sind.
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Im
Folgenden werden anhand der 2 bis 4 mögliche
Anordnungen einer Freikolbenmaschine 1 im Gesamtsystem
Kraftfahrzeug bzw. mobile Arbeitsmaschine erläutert.
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In 2 ist
eine mögliche Basisvariante einer Anordnung einer Freikolbenmaschine 1 in
einem ansonsten nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug gezeigt.
Zu erkennen ist die Wärmekraftmaschine 15 der
Freikolbenmaschine 1 in einer Ein-Kolben-Ausführung,
wobei von dem Freikolben 13 unmittelbar der Lineargenerator 2 und
das Pumpenaggregat 3 betrieben werden, wobei der Lineargenerator 2 und das
Pumpenaggregat 3 bevorzugt eine Funktionseinheit, analog
zu 1 bilden. Der Lineargenerator 2 ist elektrisch über
eine Anschlussleitung 24 mit elektrischen Verbrauchern 25,
wie einem Lüfter oder einer elektrischen Wasserpumpe verbunden.
Dem Pumpenaggregat 3 ist ein Druckspeicher 26 für
ein unter Druck stehendes Pumpmedium 8 zugeordnet, wobei
dem Druckspeicher 26 zum unterstützenden oder
alternativen Aufladen eine elektrische (Öl-)Pumpe 27 zugeordnet
ist.
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In 3 ist
ein besonders bevorzugtes Gesamtanordnungssystem gezeigt, wobei
lediglich exemplarisch die Wärmekraftmaschine 15 als
Ein-Kolben-Motor ausgebildet ist. Von dem Freikolben 13 wird
eine Funktionseinheit bestehend aus dem Lineargenerator 2 und
dem Pumpenaggregat 3 betrieben, wobei von dem Lineargenerator 2 das
elektrische Bordnetz 28 des Kraftfahrzeuges bzw. der mobilen
Arbeitsmaschine gespeist wird. Im elektrischen Bordnetz 28 ist
ein Akkumulator 29 zum Zwischenspeichern der erzeugten
elektrischen Energie angeordnet.
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Dem
Pumpenaggregat 3 ist ein Druckspeicher 26 zugeordnet,
dem wiederum eine (Öl-)Pumpe 27 zum schnellen
Aufladen zugeordnet ist, wobei bei Bedarf, insbesondere bei einer
entsprechend großen Dimensionierung des Druckspeichers 26 auf
die Pumpe 27 verzichtet werden kann. Das Pumpenaggregat 3 speist
einen Hydraulikkreislauf 30 an den mehrere hydraulische
Verbraucher 31, 32, 33, 34 des Kraftfahrzeugs
bzw. der Arbeitsmaschine angeschlossen sind. Bei dem hydraulischen
Verbraucher 34 handelt es sich bevorzugt um einen hydraulischen Starter
für den nicht gezeigten Antriebsmotor oder für den
nicht gezeigten Arbeitsmotor des Kraftfahrzeugs bzw. der mobilen
Arbeitsmaschine. Von besonderem Vorteil ist bei der gezeigten Ausführungsform,
dass, wie lediglich schematisch durch den Doppelpfeil 35 angedeutet
ist, eine Kraft-Wärmekopplung realisiert ist, also die
Abwärme der Wärmekraftmaschine 15 zum
Erwärmen des Pumpmediums 8 genutzt wird, womit
dann beispielsweise ein nicht gezeigter thermischer Verbraucher,
wie beispielsweise eine Kühlwasservorwärmeinrichtung
oder eine Klimaanlage, betrieben werden kann. Zusätzlich
oder alternativ zu der gezeigten Kraft-Wärmekopplung ist
es möglich, eine nicht gezeigte Kühleinrichtung
der Wärmekraftmaschine 15 an das thermische System
des Kraftfahrzeuges, insbesondere an dessen Kühlkreislauf zu
koppeln.
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In 4 ist
eine besonders einfache Systemvariante, insbesondere für
mobile Arbeitsmaschinen gezeigt. Zu erkennen ist die Freikolbenmaschine 1 mit
ihrer Wärmekraftmaschine 15, die einen Lineargenerator 2 und
ein Pumpenaggregat 3, die bevorzugt analog zu 1 ausgebildet
sind, betreibt. Mit Hilfe des Lineargenerators 2 wird das
Bordnetz 28 und mit Hilfe des Pumpenaggregates 3 ein
als Konstantdrucknetz ausgebildeter Hydraulikkreislauf 30 betrieben,
wobei dem Hydraulikkreislauf 30 ein Druckspeicher 26 zugeordnet
ist, auf den gegebenenfalls auch verzichtet werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - „Verbesserte
Energieumwandlung durch Freikolbenmaschine" auf Seite 66, ff. der
Zeitschrift Antriebstechnik, Ausgabe 4/2005 [0003]
- - „Verbesserte Energieumwandlung durch Freikolbenmaschine" [0008]