DE102009001164A1

DE102009001164A1 - Elektrische Maschine

Info

Publication number: DE102009001164A1
Application number: DE102009001164A
Authority: DE
Inventors: Frank Dallinger; Jannis Wuxi Stemmann; Klaus Goetz; Frank Heitkaemper
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zur Erzeugung von elektrischer Energie aus in einem Abgasstrom (2) enthaltener Strömungsenergie. Dabei ist vorgesehen, dass mindestens ein Wandler (10) zur Umsetzung einer periodischen Kippbewegung mindestens eines in dem Abgasstrom (2) angeordneten Tragflügels (3) in elektrische Energie vorgesehen ist, wobei der Tragflügel (3) derart kippbeweglich gelagert ist, dass sich ein sich ändernder Anstellwinkel des Tragflügels (3) während jeder Periode einstellt.

Description

Erfindung betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zur Erzeugung von elektrischer Energie aus in einem Abgasstrom enthaltener Strömungsenergie.
Stand der Technik
Bei Kraftfahrzeugen mit mindestens einer Brennkraftmaschine als Antriebsaggregat werden nur etwa 30% der in dem zum Betrieb der Brennkraftmaschine verwendeten Treibstoff enthaltenen Energie über die Rotationsbewegung der Kurbelwelle in mechanisch nutzbare Energie umgewandelt, die beispielsweise zum Antrieb des Kraftfahrzeugs verwendet werden kann. Die restliche Energie wird größtenteils in Wärme umgewandelt und über Kühlwasser und Abgas abtransportiert. Mittels einer Lichtmaschine – beispielsweise einem Drehstromgenerator mit Gleichrichterschaltung – wird zudem häufig ein Teil der erzeugten mechanischen Energie in Elektrizität umgewandelt.
Stationäre Anlagen können bessere Wirkungsgrade erzielen, insbesondere, da hier das Gewicht der Anlage beziehungsweise deren Größe lediglich sekundäre Auslegungsaspekte sind. Allerdings wird auch hier noch ein hoher Anteil der ursprünglich erzeugten (Wärme-)Energie zusammen mit den Abgasen ungenutzt abgegeben. Es sind bereits verschiedene Ansätze zur Rückgewinnung von in heißem Abgas enthaltener Energie bekannt. Diese umfassen beispielsweise Turbolader, Wärmetauscher, Dampfmaschinen oder Sterling-Motoren. Diesen Ansätzen ist gemein, dass eine hohe Ausbeute der thermischen Energie angestrebt wird. Sowohl der Bauraumbedarf als auch das hohe Gewicht, bedingt beispielsweise durch Gehäuse, Wellen, Kupfer in einem Generator, eventuell Kühl- oder Schmier-systeme, sind jedoch unbefriedigend und nur bedingt im Kraftfahrzeugbereich einsetzbar. Schnell drehende Maschinen, wie beispielsweise Turbolader, sind zudem äußerst wartungsanfällig.
Offenbarung der Erfindung
Demgegenüber weist die elektrische Maschine mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil auf, dass mit einer einfach aufgebauten Vorrichtung die Umwandlung von kinetischer Energie der Abgase in elektrische Energie durchgeführt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem mindestens ein Wandler zur Umsetzung einer periodischen Kippbewegung mindestens eines in dem Abgasstrom angeordneten Tragflügels in elektrische Energie vorgesehen ist, wobei der Tragflügel derart kippbeweglich gelagert ist, dass sich ein sich ändernder Anstellwinkel des Tragflügels während jeder Periode einstellt. Im Vergleich zu anderen Ansätzen weist die erfindungsgemäße elektrische Maschine die Vorzüge auf, dass sie kostengünstig ist, einen einfachen und leichten Aufbau (keine Turbine, keinen Drehstromgenerator, keine schnelllauffende Welle) und einen geringen Bauraumbedarf aufweist und vergleichsweise temperaturbeständig ist. Es ist vorgesehen, den Tragflügel beziehungsweise Auftriebskörper derart in dem Abgasstrom anzuordnen, dass er von diesem zu einer periodischen Kippbewegung angeregt wird. Diese wird von einem Strömungsabriss an dem Tragflügel bei Überschreiten eines Grenzanstellwinkels des Tragflügels und/oder von Druck- und/oder Geschwindigkeitsänderungen des Abgasstroms bewirkt. Der Anstellwinkel verändert sich dabei periodisch, baut sich insbesondere stetig auf, um nach Auftreten des Strömungsabrisses wieder abzufallen. Für kleine Anstellwinkel ist der Auftriebsbeiwert c_A näherungsweise proportional zu diesem. Zunächst erhöht sich also mit dem Anstieg des Anstellwinkels auch die Auftriebskraft. Dies gilt allerdings nur bis zu einem Grenzanstellwinkel, der bei einem Wert für CA von ungefähr 3 vorliegt. Ist dieser erreicht, erfolgt der Strömungsabriss und die Auftriebskraft, die auf den Tragflügel wirkt, fällt abrupt auf einen geringen Wert ab. Auf diese Weise wird die periodische Kippbewegung des Tragflügels angeregt. Alternativ zu dem Erzeugen des Strömungsabrisses bei Überschreiten des Grenzanstellwinkels können auch die Druck- beziehungsweise Geschwindigkeitsschwankungen des Abgasstroms aufgrund der Kolben- und/oder Auslassventilbewegungen der Brennkraftmaschine genutzt werden, um die kontinuierliche Abfolge von Auftrieb und Strömungsabriss zu erzielen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zur Lagerung des Tragflügels mindestens ein Federelement vorgesehen ist. Dieses dient zur Rückstellung des Tragflügels und zum Ausgleich der Gewichtskraft, die auf diesen wirkt. Um die Kippbewegung des Tragflügels zu erlauben, kann das Federelement über ein Lager mit dem Tragflügel verbunden sein. Das Lager kann sowohl eine Rotations- als auch eine Translationsbewegung zulassen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an dem Tragflügel mindestens ein erstes Federelement in Strömungsrichtung vorne und mindestens ein zweites Federelement in Strömungsrichtung hinten vorgesehen ist. Der Tragflügel ist also zur Befestigung beziehungsweise Aufhängung mit mindestens zwei Federelementen versehen. Dabei kann das erste Federelement eine von der des zweiten Federelements unterschiedliche Steifigkeit aufweisen, um die Kippbewegung des Tragflügels zu ermöglichen. Es können jeweils mehrere erste Federelemente beziehungsweise mehrere zweite Federelemente an dem Tragflügel vorgesehen sein, um diesen in dem Abgasstrom sicher zu halten.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das erste Federelement eine geringere Steifigkeit aufweist als das zweite. Durch die unterschiedlichen Steifigkeiten der Federelemente ändert sich der Anstellwinkel des Tragflügels bei zunehmendem Hub. Das bedeutet, dass der Tragflügel durch die auf ihn wirkende Auftriebskraft zunächst in Richtung der Auftriebskraft gedrückt wird (Zunahme des Hubs), wobei gleichzeitig der Anstellwinkel vergrößert wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Federelement eine progressive Kennlinie aufweist. Die Steifigkeit des Federelements soll also mit zunehmender Auslenkung zunehmen. Dies gilt ebenso für das erste und/oder zweite Federelement, sollte der Tragflügel mit diesen in dem Abgasstrom gehalten sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Tragflügel eine ebene Platte oder profiliert ist. Der Tragflügel ist in verschiedenen Varianten realisierbar. Eine Möglichkeit ist es, eine ebene Platte zu verwenden. Diese wird dabei bereits mit einem Anstellwinkel ungleich Null in dem Abgasstrom angeordnet. Durch den Anstellwinkel wirkt auf die ebene Platte eine Auftriebskraft, so dass es zu einer Auslenkung des Tragflügels und zur Vergrößerung des Hubs kommt. Dabei stellt sich auch der sich ändernde Anstellwinkel während jeder Periode ein. Alternativ kann der Tragflügel profiliert sein, das heißt im Querschnitt ein auftriebserzeugendes Profil aufweisen. Auf diese Weise kann der anfängliche Anstellwinkel des Tragflügels gleich Null sein und trotzdem eine Auftriebskraft auf den Tragflügel wirken.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wandler eine Tauchspule oder ein piezokeramischer Wandler ist. Der Wandler ist dabei auf der der Kraft abgewandten Seite des Tragflügels angeordnet, so dass bei der Auslenkung des Tragflügels der Wandler beaufschlagt wird. Beispielsweise kann hier die Tauchspule oder das piezokeramische Element eingesetzt werden. Der Vorteil der piezokeramischen Elemente liegt in deren Temperaturbeständigkeit bis hin zu etwa 400°C. Für die Permanentmagnete der Tauchspule, beispielsweise auf Seltenerdbasis, liegt die maximal zulässige Temperatur bei etwa 100°C.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der von dem Wandler erzeugte elektrische Strom einer Glättungs-, Gleichrichtungs- und/oder Speichervorrichtung zugeführt ist. Es können also aus dem Stand der Technik bekannte Schaltungen zur Glättung, Gleichrichtung und/oder Speicherung der erzeugten elektrischen Energie eingesetzt werden. Anschließend kann der erzeugte elektrische Strom dem Bordnetz des Kraftfahrzeugs beziehungsweise direkt einem Verbraucher zugeführt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Tragflügel strömungstechnisch motornah, insbesondere nach einem Turbolader oder Abgasrückführungsventil, vorgesehen ist. Da die Geschwindigkeit des Abgasstroms durch Vorrichtungen wie Schalldämpfer, Katalysator und Partikelfilter reduziert wird, ist es sinnvoll, die elektrische Maschine beziehungsweise den Tragflügel motornah anzuordnen, um einen möglichst hohen Anteil der Strömungsenergie umzuwandeln. Dies kann beispielsweise nach dem Turbolader und/oder Abgasrückführungsventil vorgesehen sein. Dabei ist neben der Strömungsgeschwindigkeit auch die Temperatur des Abgases in Betracht zu ziehen, da die Elemente der elektrischen Maschine nur bis zu einer bestimmten Temperatur beständig sind. Somit ist gegebenenfalls bei der Anordnung im Abgasstrom ein Kompromiss zwischen Temperatur und Geschwindigkeit des Abgasstroms zu finden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Reduzierung der Geschwindigkeit des Abgasstroms strömungstechnisch vor dem Tragflügel vorgesehen ist, insbesondere durch Aufweiten eines Strömungskanals, in welchem der Tragflügel angeordnet ist. Ein dynamischer Auftrieb, wie er hier zur Erzeugung der periodischen Kippbewegung des Tragflügels verwendet wird, tritt lediglich bei Geschwindigkeiten unterhalb der Schallgeschwindigkeit auf. Daher muss die Geschwindigkeit des Abgasstroms eventuell reduziert werden, bevor sie auf den Tragflügel trifft. Dies kann beispielsweise durch Aufweiten des Strömungskanals geschehen, in welchem der Tragflügel angeordnet ist. Dies hat neben der Entspannung, also der Reduzierung der Geschwindigkeit des Abgasstroms, den Vorteil, dass der Abgasstrom abgekühlt wird und durch das Aufweiten des Strömungskanals eine größere Flügelfläche des Tragflügels möglich ist. Da die Auftriebskraft proportional zu der Flügelfläche ist, kann somit die umgewandelte Energiemenge erhöht werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wandler und/oder das Federelement von dem Abgasstrom isoliert angeordnet ist/sind. Dies kann beispielsweise aufgrund beschränkter Temperatureinsatzbereiche des Wandlers und/oder des Federelements notwendig sein. Mit der isolierten Anordnung ist eine strömungstechnisch motornahe Anordnung des Tragflügels umsetzbar, ohne dass der Wandler und/oder das Federelement zu hohen Temperaturen ausgesetzt werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Wandler über einen Kraftverstärker mit dem Tragflügel wirkverbunden ist. Bei der Auslegung des Kraftverstärkers werden die Eigenschaften des Wandlers in Betracht gezogen. Beispielsweise kann bei einer Ausführung, die eine Tauchspule verwendet, eine typische Hubbewegung des Tragflügels von etwa 5 mm in elektrische Energie umgewandelt werden. Soll ein piezokeramischer Wandler verwendet werden, so ist es vorteilhaft, die Höhe des Hubs zu Gunsten einer erhöhten Kraft zu verringern. Beispielsweise kann hier ein Hub von etwa 50 μm bei entsprechend hoher Kraft vorgesehen sein.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mehrere Tragflügel strömungstechnisch parallel und/oder seriell angeordnet sind. Hierbei kann jedem Tragflügel ein eigener Wandler zugeordnet sein. Über die parallele und/oder serielle Anordnung der Tragflügel kann die Ausbeute an elektrischer Energie deutlich erhöht werden und somit der Restenergiegehalt des Abgasstroms weiter reduziert werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer elektrischen Maschine zur Erzeugung von elektrischer Energie aus in einem Abgasstrom enthaltener Strömungsenergie,
2 eine Frontansicht der aus 1 bekannten elektrischen Maschine,
3 eine Prinzipskizze der bekannten elektrischen Maschine,
4 einen Tragflügel der elektrischen Maschine bei verschiedenen Anstellwinkeln, und
5 eine Prinzipskizze eines in der elektrischen Maschine vorgesehenen Kraftverstärkers.
Die 1 zeigt eine elektrische Maschine 1, die vorzugsweise in einem Kraftfahrzeug (nicht dargestellt) zur Erzeugung von elektrischer Energie aus in einem Abgasstrom (gekennzeichnet durch den Pfeil 2) enthaltener Strömungsenergie eingesetzt wird. Die elektrische Maschine 1 weist zu diesem Zweck einen Tragflügel 3 auf, der in diesem Beispiel als profilierter Auftriebskörper ausgebildet ist. Der Tragflügel 3 ist seitlich jeweils mit einem ersten Federelement 4 und mit einem zweiten Federelement 5 in dem Abgasstrom aufgehängt, wobei diese auf ihrer dem Tragflügel 3 abgewandten Seite an einer Wandung 6 eines Abgaskanals 7 befestigt sind. Wie in der 2 erkennbar, sind das erste Federelement 4 und das zweite Federelement 5 auf beiden Seiten des Tragflügels 3 vorgesehen. Zur Führung der Federelemente 4 und 5 können Stützkörper 8 vorgesehen sein, die im Wesentlichen hülsenförmig sind und die Federelemente 4 und 5 in sich aufnehmen können. Die Federelemente 4 und 5 sind über Lager 9' und 9'' schwenkbeweglich mit dem Tragflügel 3 verbunden. Das in Strömungsrichtung (Pfeil 2) vorne angeordnete erste Federelement 4 weist eine geringere Steifigkeit auf, als das zweite Federelement 5, welches in Strömungsrichtung hinten vorgesehen ist. Auf der den Federelementen 4 und 5 abgewandten Seite des Tragflügels 3 sind Wandler 10 ebenfalls schwenkbeweglich über die Lager 9' und 9'' mit dem Tragflügel 3 verbunden. Diese dienen zum Wandeln einer periodischen Kippbewegung, die von dem Tragflügel 3 beschrieben wird, sobald der Abgasstrom durch den Abgaskanal 7 strömt, in elektrische Energie. Die Wandler 10 sind über Anschlüsse 11 beispielsweise mit einem Bordnetz des Kraftfahrzeugs oder einem anderen Verbraucher verbunden. In der Figur ist angedeutet, dass das Lager 9' eine Rotation zulässt, während das Lager 9'' sowohl eine Rotation als auch eine Translation des Tragflügels gegenüber dem Federelement 5 beziehungsweise dem Wandler 10 erlaubt. Auf diese Weise kann sich der Anstellwinkel des Tragflügels 3 verändern, ohne dass die Federelemente 4 und 5 oder die Wandler 10 in seitlicher Richtung beansprucht werden.
Die bei Durchströmung des Abgaskanals 7 durch den Abgasstrom (Pfeil 2) auf den Tragflügel 3 wirkenden Kräfte sind in 3 dargestellt. Zunächst wird der Tragflügel 3 von den Federelementen 4 und 5 entgegen der Schwerkraft (dargestellt durch den Pfeil 12) abgestützt. Die Schwerkraft wirkt dabei nach unten, während die Kraft des ersten Federelements 4 (Pfeil 13) und des zweiten Federelements 5 (Pfeil 14) nach oben beziehungsweise entgegengesetzt zu der Schwerkraft wirken. Wird der Abgaskanal 7 von dem Abgasstrom durchströmt, so wirkt durch die Profilierung des Tragflügels 3 oder seines Anstellwinkels eine Auftriebskraft. Diese ist durch den Pfeil 15 dargestellt. Übersteigt die Summe aus den Federkräften (Pfeile 13 und 14) und der Auftriebskraft (Pfeil 15) die Gewichtskraft (Pfeil 12) so kann der Tragflügel 3 nach oben ausgelenkt werden, womit sein Hub ansteigt. Bedingt durch die unterschiedlichen Steifigkeiten des ersten Federelements 4 und des zweiten Federelements 5 wird der Tragflügel 3 in seinem vorderen Bereich stärker ausgelenkt als in seinem hinteren. Damit kommt es zu einer Vergrößerung des Anstellwinkels des Tragflügels 3. Da jedoch – zumindest für kleine Anstellwinkel – der Auftriebsbeiwert c_A näherungsweise proportional zu diesem ist, erhöht sich mit größer werdendem Anstellwinkel auch die Auftriebskraft (Pfeil 15).
Dies gilt allerdings nur bis zu einem Grenzanstellwinkel der näherungsweise bei c_A = 3 vorliegt. Wird der Grenzanstellwinkel überschritten, so tritt ein Strömungsabriss an dem Tragflügel 3 auf, womit die Auftriebskraft (Pfeil 15) abrupt auf einen kleinen Wert, insbesondere nahe Null, fällt. Die Gewichtskraft (Pfeil 12) bewirkt nun ein Zurückbewegen des Tragflügels 3 in dessen Ausgangsposition.
Sowohl während der Phase des größer werdenden Hubs beziehungsweise Anstellwinkels des Tragflügels 3 als auch beim Abfallen des Hubs beziehungsweise Anstellwinkels, setzen die Wandler 10 die dabei vorliegende kinetische Energie in elektrische Energie um. Die periodische Kippbewegung tritt wie vorstehend beschrieben auf, indem zunächst die Auftriebskraft vorliegt und sich somit der Hub und der Anstellwinkel des Tragflügels 3 vergrößern, bis ein Strömungsabriss auftritt. Sowohl Hub als auch Anstellwinkel streben nachfolgend wieder ihre Ausgangswerte an. Diese Auf- und Abbewegung des Tragflügels 3 tritt periodisch auf und wird mittels der Wandler 10 in elektrische Energie umgesetzt.
Die periodische Kippbewegung beziehungsweise die periodische Änderung des Anstellwinkels des Tragflügels 3 ist in 4 dargestellt. Zunächst liegt der Tragflügel 3 in seiner Ausgangsposition (gestrichelte Linie) vor. Durch Wirken der Auftriebskraft (Pfeil 15 in 3) vergrößert sich der Anstellwinkel, hier als α bezeichnet, bis der Tragflügel 3 in der durch die durchgezogene Linie dargestellten Position vorliegt. Überschreitet der Winkel α den Grenzanstellwinkel, so kommt es zu dem beschriebenen Strömungsabriss an dem Tragflügel 3 und dieser wird wieder zurück in seine Ausgangsposition bewegt (gestrichelte Linie).
Nachfolgend soll überschlagsweise die erzielbare Auftriebskraft bestimmt werden. Angenommen wird eine Abgasdichte von ρ = 1,5 kg/m³. Die Geschwindigkeit des Abgasstroms kann mit v = 200 m/s angenommen werden. Bei einer Fläche des Tragflügels 3 von A = 4·10^–3 m² und einem Auftriebsbeiwert von CA = 2 ergibt sich eine Auftriebskraft von FA = 0,5 ρv²Ac_A = 240 N. Werden als Wandler Tauchspulen verwendet, so kann bei einer typischen Hubbewegung des Tragflügels 3 von etwa 5 mm bei jedem Hub, also in jeder Periode, etwa 1 J elektrische Energie erzeugt werden. Wird als Wandler 10 ein piezokeramischer Wandler vorgesehen, muss der Hub des Tragflügels 3 zunächst mittels eines Kraftverstärkers 16 (siehe 5) verringert werden. Beispielsweise kann ein Hub von etwa 50 μm vorgesehen sein, wobei sehr hohe Kräfte erzielbar sind.
Die 5 zeigt eine schematische Darstellung des vorstehend erwähnten Kraftverstärkers 16. In einem Gehäuse 17, der einen Zylinderbereich 18 mit kleinem Querschnitt und einen Zylinderbereich 19 mit großem Querschnitt aufweist sind zwei Kolben 20 und 21 vorgesehen. Der Kolben 20 ist dabei in dem Zylinderbereich 18 mit geringem Querschnitt, der Kolben 21 in dem Zylinderbereich 19 mit großem Querschnitt angeordnet. Der Kolben 20 wird mit den Lagern 9' beziehungsweise 9'' des Tragflügels 3 verbunden. Wie durch den Pfeil 22 angedeutet, liegt an dieser Stelle ein vergleichsweise großer Hub bei geringer Kraft vor. Über den Kolben 21 ist ein piezokeramischer Wandler 23 beaufschlagbar. Zwischen den Kolben 20 und 21 befindet sich ein Fluid 24. Wie durch den Pfeil 25 dargestellt liegt durch die unterschiedlichen Querschnitte an dem Kolben 24 ein vergleichsweise geringer Hub, jedoch eine große Kraft vor, mit welcher der piezokeramische Wandler 23 beaufschlagt wird. Die Hubbewegung des Tragflügels 3 wird also in dem Kraftverstärker 16 verringert, wobei jedoch eine größere Kraft zur Beaufschlagung des Wandlers 10 beziehungsweise 23 zur Verfügung steht.
Die beschriebene elektrische Maschine 1 kann beispielsweise besonders vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug mit Hybridantriebsvorrichtung eingesetzt werden, da deren Brennkraftmaschinen häufig auf Teillastbetrieb ausgelegt sind und somit lediglich eine relativ geringe Abgastemperatur aufweisen. Alternativ möglich ist auch ein Einsatz der elektrischen Maschine 1 in einer Heizungsanlage.

Claims

Elektrische Maschine (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zur Erzeugung von elektrischer Energie aus in einem Abgasstrom (2) enthaltener Strömungsenergie, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Wandler (10) zur Umsetzung einer periodischen Kippbewegung mindestens eines in dem Abgasstrom (2) angeordneten Tragflügels (3) in elektrische Energie vorgesehen ist, wobei der Tragflügel (3) derart kippbeweglich gelagert ist, dass sich ein sich ändernder Anstellwinkel des Tragflügels (3) während jeder Periode einstellt.
Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lagerung des Tragflügels (3) mindestens ein Federelement (4, 5) vorgesehen ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tragflügel (3) mindestens ein erstes Federelement (4) in Strömungsrichtung vorne und mindestens ein zweites Federelement (5) in Strömungsrichtung hinten vorgesehen ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (4) eine geringere Steifigkeit aufweist als das zweite Federelement (5).
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (4, 5) eine progressive Kennlinie aufweist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragflügel (3) eine ebene Platte oder profiliert ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (10) eine Tauchspule oder ein piezokeramischer Wandler (23) ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem Wandler (10) erzeugt elektrische Strom einer Glättungs-, Gleichrichtungs- und/oder Speichervorrichtung zugeführt ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragflügel (3) strömungstechnisch motornah, insbesondere nach einem Turbolader oder Abgasrückführungsventil, vorgesehen ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reduzierung der Geschwindigkeit des Abgasstroms (2) strömungstechnisch vor dem Tragflügel (3) vorgesehen ist, insbesondere durch Aufweiten eines Strömungskanals (7), in welchem der Tragflügel (3) angeordnet ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (10) und/oder das Federelement (4, 5) von dem Abgasstrom (2) isoliert angeordnet ist/sind.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wandler (10, 23) über einen Kraftverstärker (16) mit dem Tragflügel (3) wirkverbunden ist.
Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Tragflügel (3) strömungstechnisch parallel und/oder seriell angeordnet sind.