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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Kombinationsmotor mit einem Verbrennungsmotor und einer Expansionsmaschine. Die Expansionsmaschine ist hierbei über einen Dampfkraftprozess antreibbar und dient zur Nutzung der Abwärme des Verbrennungsmotors.
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Speziell bei der Entwicklung von Verbrennungsmotoren hat die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs eine hohe Bedeutung. Verbrennungsmotoren wandeln die Energie des Kraftstoffs in mechanische Energie zum Antrieb von Fahrzeugen um. Dabei wird ein erheblicher Teil der Energie als Abwärme freigesetzt, die durch das Kühlsystem oder im Abgas vom Verbrennungsmotor weggeleitet wird. Um diese Wärmeenergie zu nutzen, ist es denkbar, einen Dampfkraftprozess mit dem Verbrennungsmotor zu koppeln. Hierdurch kann die Wärmeenergie aus dem Verbrennungsmotor zur Erzeugung von Dampf verwendet werden, der in einer Expansionsmaschine entspannt wird und somit weitere Energie bereitstellt, die zum Antrieb des Fahrzeugs oder zur Erzeugung von Hilfsenergien genutzt werden kann. Hierbei ist die Kombination eines Verbrennungsmotors mit einem Dampfmotor besonders effizient zur Abwärmenutzung bei einem Nutzkraftwagen, da hier der Verbrennungsmotor eine große Leistung abgibt und somit eine große Wärmeenergie zur Dampferzeugung zur Verfügung steht.
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Für den Einsatz bei einem Verbrennungsmotor ist es denkbar, dass ein Hubkolben-Dampfmotor zum Einsatz kommt, der denselben Drehzahlbereich aufweist wie der Verbrennungsmotor und die Energie direkt als mechanische Energie an die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors abgibt. Um hierbei einen guten Wirkungsgrad des Dampfkraftprozesses zu erzielen, ist jedoch ein großes Expansionsvolumen des Dampfmotors erforderlich. Dies bedingt bei einem Hubkolbenmotor einen großen Hub und große Kolben. Ein solcher Hubkolbenmotor erzeugt jedoch durch die Massenkräfte auch hohe Querbeschleunigungen und somit einen unrunden Motorlauf. Dies ist zum einen eine Komforteinbuße. Zum anderen beeinträchtigen diese zusätzlichen Störungen auch vorhandene Regelfunktionen des Verbrennungsmotors, wodurch sich die Abgasemission verschlechtern kann.
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Außerdem ist es denkbar, dass ein Flügelzellen-Dampfmotor zum Einsatz kommt. Bei solch einem Rotationsdampfmotor treten sehr geringe störende Massenkräfte auf. Flügelzellen-Motoren haben jedoch ein geringes Expansionsverhältnis, wodurch der Wirkungsgrad des Dampfkraftprozesses reduziert wird. Außerdem sind hierbei rotierende Dichtelemente zwischen den einzelnen Kammern erforderlich, die bei jeder Umdrehung einen großen Verschiebeweg ausführen. Dies führt zu einem hohen Verschleiß und einer entsprechend geringen Lebensdauer.
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Offenbarung der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Kombinationsmotor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass ein gutes Laufverhalten der Expansionsmaschine bei einem hohen Wirkungsgrad realisiert werden kann. Speziell kann ein relativ großes Expansionsverhältnis realisiert werden.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Kombinationsmotors möglich.
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Vorteilhaft ist es, dass die Expansionsmaschine so an dem Verbrennungsmotor angebracht ist, dass eine Achse der Expansionsmaschine direkt auf einer Verlängerung einer Welle des Verbrennungsmotors liegt. Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Expansionsmaschine vorne an dem Verbrennungsmotor angebracht ist. Hierdurch kann der zur Verfügung stehende Bauraum an dem Verbrennungsmotor günstig genutzt werden und es wird außerdem eine vorteilhafte mechanische Anbindung ermöglicht. Allerdings ist es auch vorteilhaft, dass die Expansionsmaschine seitlich an dem Verbrennungsmotor angebracht ist und dass der Läufer zumindest mittelbar in Wirkverbindung mit einer Welle des Verbrennungsmotors steht.
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Die Expansionsmaschine kann in vorteilhafter Weise als Rotationskolben-Dampfmotor ausgestaltet sein, der ein großes Expansionsverhältnis ermöglicht. Der Läufer mit einem oder mehreren Nocken kann hierbei einen Rotationskolben bilden, der sich zentrisch in einem Gehäuseteil befindet. In vorteilhafter Weise läuft der Läufer somit zentrisch in dem Gehäuseteil. Das Gehäuseteil dient hierbei als kreisförmiges Läufergehäuse für den Läufer mit seinen Nocken. In vorteilhafter Weise sind hierbei zwei oder drei Nocken an dem Läufer vorgesehen. Die Trennelemente teilen den gebildeten Arbeitsraum auf, so dass ein Teil als Expansionsraum zwischen dem Läufer mit seinem Nocken und dem Gehäuseteil dient. Dieser Expansionsraum wird außerdem von dem nicht rotierenden Trennelement begrenzt. Durch die Ausgestaltung von zumindest zwei Arbeitsräumen können Rotationskräfte, die auf den Läufer wirken, zumindest im Wesentlichen ausgeglichen werden, so dass diese sich effektiv aufheben.
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Zur Expansion des Arbeitsfluids vergrößert der Nocken durch die Drehung den Teilraum zum Trennelement, ohne dass eine radiale Vergrößerung dieses als Expansionsraum dienenden Teilraums stattfindet. Somit wird ein großes Expansionsverhältnis ermöglicht.
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Da der Läufer zentrisch zum Gehäuseteil rotiert, kann die Außengeometrie der Nocken in dem maßgeblichen Bereich genau denselben Radius wie die Gehäuselaufbahn aufweisen. Somit kann zwischen jedem der Nocken und der Gehäuselaufbahn ein langer Dichtspalt realisiert werden. Der Nocken kann dann direkt durch einen entsprechend dünnen Spalt gegenüber dem Gehäuseteil eine Dichtwirkung ermöglichen. Dies ermöglicht eine verschleißfreie und reibungsarme Abdichtung.
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Möglich ist es allerdings auch, dass Dichtelemente an den Nocken vorgesehen sind, die dann keine Relativbewegung in radialer Richtung ausführen müssen und daher ebenfalls eine hohe Lebensdauer ermöglichen.
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Daher ermöglicht die als Rotationsmotor ausgestaltete Expansionsmaschine in vorteilhafter Weise ein großes Expansionsverhältnis und damit einen hohen Wirkungsgrad des Dampfkraftprozesses. Der Dampfmotor weist vorzugsweise keine Massenkräfte aus der Rotationsbewegung auf. Somit werden die vorhandenen Regelfunktionen eines Verbrennungsmotors oder dergleichen, an den die Expansionsmaschine Arbeit abgibt, nicht beeinträchtigt.
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Ferner entstehen durch den zentrischen Läufer keine Hubbewegungen zwischen dem Läufer und dem Gehäuseteil. Die Dichtelemente müssen dadurch nicht bei jeder Umdrehung eine Relativbewegung zum Läufer ausführen, wodurch die Lebensdauer verlängert wird. Speziell bei einem Nutzkraftwagen ist dabei ein Anbau der Expansionsmaschine an der Vorderseite eines Verbrennungsmotors des Nutzkraftwagens vorteilhaft, da zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Kühler oder Lüfter in der Regel noch genügend Bauraum vorhanden ist. Dies kann durch eine zylinderförmige Außenkontur des Gehäuseteils noch unterstützt werden, da hierdurch in vorteilhafter Weise der Platz zwischen Nebenaggregaten, die an den Verbrennungsmotor angebaut sind, genutzt werden kann.
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Außerdem kann die Expansionsmaschine so ausgestaltet sein, dass diese den gleichen Drehzahlbereich aufweist wie ein Verbrennungsmotor. Hierdurch kann ohne Übersetzung direkt eine Verbindung mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors hergestellt werden. Hierbei kann die Drehachse des Läufers der Expansionsmaschine auch genau auf der Kurbelwellenachse des Verbrennungsmotors liegen.
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Speziell kann somit durch die Kombination eines Verbrennungsmotors mit der als Rotationskolben-Dampfmotor ausgestalteten Expansionsmaschine ein besonders kraftstoffsparender Kombinationsmotor gebildet werden.
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Vorteilhaft ist es auch, dass an dem Gehäuseteil eine Führungsbuchse angeordnet ist und dass das Trennelement in der Führungsbuchse entlang einer Führungsachse der Führungsbuchse geführt ist und dass die Führungsachse zumindest näherungsweise auf die Drehachse des Läufers zeigt. Hierdurch kann das Trennelement zumindest näherungsweise in radialer Richtung bezüglich der Drehachse des Läufers orientiert sein und verstellt werden. Ferner ist es vorteilhaft, dass das Trennelement als stabförmiges Trennelement ausgestaltet ist und dass das Trennelement von einem Federelement gegen den Läufer beaufschlagt ist. Hierdurch ist eine robuste Ausgestaltung des Trennelements ermöglicht, um den Arbeitsraum in die beiden Teile aufzuteilen.
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Vorteilhaft ist es allerdings auch, dass an dem Gehäuseteil im Bereich der Gehäuselaufbahn ein Lager angeordnet ist, dass das Trennelement um das Lager in den Arbeitsraum schwenkbar ist und dass das Trennelement gegen den Läufer beaufschlagt ist. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass das Trennelement als klappenförmiges Trennelement ausgestaltet ist, dass der Einlass an dem Gehäuseteil hinter dem klappenförmigen Trennelement angeordnet ist und dass der Einlass durch das Trennelement verschließbar ist. Hierdurch kann gegebenenfalls eine externe Steuerung des Einlasses eingespart werden. Durch die Drehbewegung des Läufers ergibt sich hierdurch eine zuverlässige mechanische Steuerung des Einlasses zum Einlass von gasförmigem Arbeitsfluid in den betreffenden Arbeitsraum.
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Vorteilhaft ist es, dass der Läufer zumindest einen weiteren Nocken aufweist, der in Bezug auf die Drehachse des Läufers gegenüberliegend zu dem Nocken angeordnet ist, dass der Nocken und der weitere Nocken mit der Gehäuselaufbahn zusammenwirken, um den Arbeitsraum und zumindest einen weiteren Arbeitsraum zwischen dem Läufer und dem Gehäuseteil zu begrenzen, dass zumindest ein an dem Gehäuseteil angeordnetes weiteres Trennelement vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von der Drehstellung des Läufers den weiteren Arbeitsraum teilt, und dass zumindest ein weiterer Einlass, über den in Abhängigkeit von der Drehstellung des Läufers das Arbeitsfluid in einen Teil des weiteren Arbeitsraums führbar ist, und ein weiterer Auslass vorgesehen sind, über den in Abhängigkeit von der Drehstellung des Läufers das Arbeitsfluid aus einem Teil des weiteren Arbeitsraums ausstoßbar ist. Hierdurch kann ein gleichmäßiges Laufverhalten der Expansionsmaschine erzielt werden.
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Vorteilhaft ist es ferner, dass der Nocken eine Dichtfläche aufweist, die der Gehäuselaufbahn zugewandt ist, und dass die Dichtfläche an die Gehäuselaufbahn angepasst ausgestaltet ist. Hierdurch kann insbesondere eine gewünschte Dichtspaltlänge realisiert werden. Hierdurch kann bezogen auf eine Spaltbreite zwischen der Dichtfläche und der Gehäuselaufbahn ein relativ langer Dichtspalt ausgestaltet werden, wodurch sich die Dichtheit und der Wirkungsgrad verbessern.
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Ferner ist es vorteilhaft, dass der Auslass so an der Gehäuselaufbahn angeordnet ist, dass nach einem Überfahren des Auslasses durch den Nocken eine Vorkompression eines in einem Teil des Arbeitsraums verbleibenden gasförmigen Rests des Arbeitsfluids ermöglicht ist. Durch die Vorkompression des Restgases können Einströmverluste am Einlassventil verringert werden.
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Vorteilhaft ist es ferner, dass die Gehäuselauffläche als zumindest im Wesentlichen zylindermantelförmige Gehäuselauffläche ausgestaltet ist. Hierbei kann auch an dem Nocken eine bereichsweise zylindermantelförmige Dichtfläche ausgestaltet sein, die betragsmäßig den gleichen Krümmungsradius aufweist wie die Gehäuselauffläche.
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Außerdem ist es vorteilhaft, dass das Gehäuseteil eine zylinderförmige Außenkontur aufweist. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Ausgestaltung der Expansionsmaschine, die auch bei relativ ungünstigen Einbauverhältnissen eine Platzierung an einem Verbrennungsmotor oder dergleichen ermöglicht.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmendem Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:
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1 eine Expansionsmaschine in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 eine Expansionsmaschine in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
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3 eine Anordnung mit einem Verbrennungsmotor und einer Expansionsmaschine entsprechend einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt eine Expansionsmaschine 1 eines Kombinationsmotors 9 (3) in einer schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Expansionsmaschine 1 wird über einen Dampfkraftprozess angetrieben. Hierbei kann die Expansionsmaschine 1 speziell bei einem Verbrennungsmotor 2 (3) eines Kraftfahrzeugs zum Einsatz kommen, um die Abwärme des Verbrennungsmotors 2 zu nutzen. Die Expansionsmaschine 1 wandelt die Abwärme dann in mechanische Energie um, die beispielsweise als zusätzliche Antriebsenergie oder zum Antreiben eines Hilfsaggregats dienen kann. Der erfindungsgemäße Kombinationsmotor 9 eignet sich jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
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Die Expansionsmaschine 1 weist ein Gehäuseteil 3 auf, das zumindest näherungsweise eine zylinderförmige Außenkontur 4 hat. An dem Gehäuseteil 3 ist eine Gehäuselaufbahn 5 vorgesehen, die zylindermantelförmig ausgestaltet ist. Die Gehäuselaufbahn 5 wird hierbei durch Öffnungen 6, 7, 8, 9 in dem Gehäuseteil 3 unterbrochen. In diesem Ausführungsbeispiel sind an den Öffnungen 7, 9 jeweils ein Einlass 7', 9' vorgesehen. Ferner sind an den Öffnungen 6, 8 jeweils ein Auslass 6', 8 vorgesehen. Über die Einlässe 7', 9' kann gasförmiges Arbeitsfluid, insbesondere Wasserdampf, in einen Innenraum 10 des Gehäuseteils 3 geführt werden. Der Innenraum 10 ist zumindest näherungsweise zylinderförmig ausgestaltet. Über die Auslässe 6', 8' kann das gasförmige Arbeitsfluid wieder aus dem Innenraum 10 herausgeführt werden.
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In dem Innenraum 10 des Gehäuseteils 3 ist ein Läufer 11 angeordnet, der um seine Drehachse 12 drehbar ist. Hierbei kann ein geeignetes Lager vorgesehen sein. Insbesondere kann der Läufer 11 mit einer Welle 13 (3) verbunden sein, die im Betrieb mit dem Läufer 11 um die Drehachse 12 rotiert. Der Läufer 11 weist Nocken 14, 15 auf. Die Nocken 14, 15 sind hierbei bis an die Gehäuselaufbahn 5 geführt. An dem Nocken 14 ist eine Dichtfläche 16 ausgestaltet, die eine der Gehäuselaufbahn 5 entsprechende Außengeometrie aufweist. Hierdurch ergibt sich zwischen der Dichtfläche 16 des Nockens 14 und der Gehäuselaufbahn 5 ein Dichtspalt 17 mit einer Dichtspaltlänge 18. Entsprechend ist auch an dem Nocken 15 eine Dichtfläche 19 ausgestaltet, die an die Gehäuselaufbahn 5 angepasst ist. An der Dichtfläche 19 des Nockens 15 ist daher in Bezug auf die Gehäuselaufbahn 5 ein weiterer Dichtspalt 20 ausgebildet.
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Somit sitzt der Läufer 11 zentrisch in dem kreisförmigen Gehäuseteil 3. An dem Läufer 11 sind die beiden Nocken 14, 15 ausgebildet, die gegenüber dem Gehäuseteil 3 jeweils einen Dichtspalt 17, 20 aufweisen. Da die Nockenaußenseiten an den Dichtflächen 16, 19 der Nocken 14, 15 und die Gehäuselaufbahn 5 konzentrische Kreisflächen sind, kann hier jeweils ein langer Dichtspalt 17, 20 mit einer Dichtspaltlänge 18 realisiert werden. Dies erhöht die Dichtheit und den Wirkungsgrad.
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Die Expansionsmaschine 1 weist Führungsbuchsen 25, 26 auf, die mit dem Gehäuseteil 3 verbunden sind. In den Führungsbuchsen 25, 26 sind Trennelemente 27, 28 angeordnet, die entlang einer gemeinsamen, durch die Drehachse 12 verlaufenden Führungsachse 29 verschiebbar sind. Hierdurch ist eine radiale Verschiebbarkeit der Trennelemente 27, 28 ermöglicht. In den Führungsbuchsen 25, 26 sind außerdem als Federn 30, 31 ausgestaltete Federelemente 30, 31 angeordnet, die die Trennelemente 27, 28 in Richtung auf den Läufer 11 beaufschlagen. Die Trennelemente 27, 28 stellen somit Dichtelemente 27, 28 dar, die in Bezug auf den sich drehenden Läufer 11 ortsfest an dem Gehäuseteil 3 angeordnet sind und somit ortsfest zwischen dem Gehäuseteil 3 und dem Läufer 11 abdichten.
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Zwischen dem Läufer 11 mit den Nocken 14, 15 und der Gehäuselaufbahn 5 sind Arbeitsräume 32, 33 gebildet. Hierbei ist entsprechend der momentanen Drehstellung des Läufers 11 der Arbeitsraum 32 durch das Trennelement 27 in die Teile 34, 35 aufgeteilt. Entsprechend ist der Arbeitsraum 33 durch das Trennelement 28 in die Teile 36, 37 aufgeteilt. Die Trennelemente 27, 28 folgen der Außenkontur des Läufers 11. Im Betrieb rotiert der Läufer 11 relativ zu dem Gehäuseteil 3 in einer Drehrichtung 38. Ausgehend von der in der 1 dargestellten Stellung nimmt somit das Volumen des Teils 35 des Arbeitsraums 32 ab, während das Volumen des Teils 34 des Arbeitsraums 32 zunimmt. Hierdurch wird gasförmiges Arbeitsfluid, insbesondere Wasserdampf, aus dem Teil 35 des Arbeitsraums 32 verdrängt, wobei dieses verdrängte Arbeitsfluid über die Öffnung 6 und den Auslass 6' ausgestoßen wird. Über den Einlass 9' strömt gasförmiges Arbeitsfluid in den Teil 34 des Arbeitsraums 32. Da sich das unter einem relativ hohen Druck stehende gasförmige Arbeitsfluid entspannt, ergibt sich eine Verstellkraft auf den Läufer 11. Entsprechend wird Arbeitsfluid aus dem Teil 36 des Arbeitsraums 33 verdrängt und unter relativ hohem Druck stehendes Arbeitsfluid in den Teil 37 des Arbeitsraums 33 eingeführt.
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Somit übt auch das in den Teil 37 des Arbeitsraums 33 eingeführte Arbeitsfluid eine Verstellkraft auf den Läufer 11 aus. Hierdurch ergibt sich ein Kräftegleichgewicht, so dass die Welle 13 zumindest im Wesentlichen mit einem Drehmoment, aber mit keiner Querkraft beaufschlagt wird.
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Die Einlässe 7', 9' können ventilgesteuert ausgestaltet sein. Hierbei kann eine zusätzliche Steuerung vorgesehen sein, um die Einlässe 7', 9' entsprechend zu öffnen und zu schließen. Außerdem sind auch die Auslässe 6', 8' vorzugsweise gesteuert. Die Steuerung der Einlässe 7', 9' und der Auslässe 6', 8' kann aber auch mechanisch in Bezug auf die momentane Drehstellung des Läufers 11 erfolgen. Axial ist der Läufer 11 durch die Gehäuseflächen des Gehäuseteils 3 abgedichtet.
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Wenn der Nocken 14 das Trennelement 27 und den Einlassbereich mit der Öffnung 9 passiert hat, dann wird durch den Einlass 9' das zumindest teilweise dampfförmige Arbeitsfluid in den Teil 34 des Arbeitsraums 32 geleitet. Durch den Druck auf den Nocken 14 ergibt sich dann eine entsprechende Leistung an der Welle 13 des Läufers 11.
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Nachdem der Einlass 9' wieder verschlossen ist, erfolgt eine Expansion des Arbeitsfluids im Teil 34 des Arbeitsraums 32. Durch den großen Drehwinkel kann dabei ein großes Expansionsverhältnis realisiert werden. Dies ergibt einen hohen Wirkungsgrad der Expansionsmaschine 1 und somit des gesamten Dampfkraftprozesses.
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Nach der Entspannung des Arbeitsfluids im Teil 34 des Arbeitsraums 32 wird dieses von dem nachfolgenden Nocken 15 durch den Auslass 8' ausgeschoben. Nachdem der Nocken 15 dann den Auslass 8' überfahren hat, findet eine Vorkompression des Restgases statt, um die Einströmverluste am folgenden Einlassventil 7' zu verringern.
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Entsprechend erfolgt ein Einlass von Arbeitsfluid über den Einlass 7' und ein nachfolgendes Ausstoßen über den Auslass 6'. Hierbei wirken die beiden Nocken 14, 15 in vorteilhafter Weise zusammen.
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2 zeigt die in 1 dargestellte Expansionsmaschine 1 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Trennelemente 27, 28 als klappenförmige Trennelemente 27, 28 ausgestaltet. Hierbei ist das Trennelement 27 um eine Schwenkachse 39 schwenkbar. Ferner ist das Trennelement 28 um eine Schwenkachse 40 schwenkbar. Außerdem sind in die Schwenkachsen 39, 40 Ringfedern oder andere Federelemente integriert, so dass die Trennelemente 27, 28 zu dem Läufer 11 hin aufklappen. Die Öffnung 9 für den Einlass 9' ist hinter dem klappenförmigen Trennelement 27 angeordnet. Hierbei mündet die Öffnung 9 in eine Ausnehmung 41 des Gehäuseteils 3, in die das Trennelement 27 hineinschwenken kann, wenn es durch einen der Nocken 14, 15 entsprechend betätigt wird. Außerdem befindet sich die Öffnung 7 für den Einlass 7' hinter dem Trennelement 28. Die Öffnung 7 mündet hierbei in eine weitere Ausnehmung 42 des Gehäuseteils 3. Somit sind die Einlässe 7', 9' von den Trennelementen 27, 28 verschließbar, wenn diese durch die Nocken 14, 15 in die Ausnehmungen 41, 42 gedrückt werden.
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Somit ist in diesem Ausführungsbeispiel keine Führung oder dergleichen für die Trennelemente 27, 28 erforderlich. Außerdem kann ein sehr früher Öffnungszeitpunkt für die Einlässe 7', 9' erreicht werden. Hierdurch kann auch ein Totvolumen für die Teile 34, 37 der Arbeitsräume 32, 33 verringert werden.
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In diesem Ausführungsbeispiel sind außerdem an den Nocken 14, 15 Dichtelemente 45, 46 angeordnet. Durch den zentrischen Lauf des Läufers 11 können die Dichtelemente 45, 46 eine flächige Auflage an der Gehäuselaufbahn 5 des Gehäuseteils 3 aufweisen, wodurch Flächenpressungen und Verschleiß reduziert werden. Zudem entsteht keine Relativbewegung zwischen den Dichtelementen 45, 46 und dem Läufer 11. Hierdurch können in vorteilhafter Weise Dichtspalte 17, 20 vorgegeben werden.
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3 zeigt den Kombinationsmotor 9 mit einer möglichen Anordnung der Expansionsmaschine 1 an dem Verbrennungsmotor 2. Hierbei ist schematisch ein Zylinder 50 des Verbrennungsmotors 2 dargestellt. An dem Verbrennungsmotor 2 sind Nebenaggregate 51, 52, 53 angeordnet. An einer Welle 13 des Verbrennungsmotors 2, die von dem Zylinder 50 und weiteren Zylindern des Verbrennungsmotors 2 angetrieben wird, ist auch die Expansionsmaschine 1 angeordnet. Speziell kann die Welle 13 als gemeinsame Welle dienen. Durch die zylinderförmige Außenkontur 4 des Gehäuseteils 3 der Expansionsmaschine 1 kann ein verbleibender Bauraum zwischen den Nebenaggregaten 51 bis 53 in vorteilhafter Weise genutzt werden.
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Somit ergibt sich der Vorteil, dass die Expansionsmaschine 1 direkt auf der Achse 13 des Verbrennungsmotors 2 angeordnet werden kann. Speziell zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und einem Wasserkühler oder dergleichen ergibt sich hierbei eine bevorzugte Anbauposition, da hier bei den unterschiedlichen Applikationen noch ausreichend Bauraum zwischen den Nebenaggregaten 51 bis 53 zur Verfügung steht. Außerdem ergibt sich hierbei der Vorteil, dass keine aufwändige Kraftübertragung auf die Welle 13 notwendig ist, die insbesondere als Kurbelwelle 13 ausgestaltet sein kann.
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Vorteilhaft ist es auch, dass die Expansionsmaschine 1 vorne an dem Verbrennungsmotor 2 angebracht ist. Andererseits ist es allerdings auch vorteilhaft, dass die Expansionsmaschine 1 seitlich an dem Verbrennungsmotor 2 angebracht ist, wobei der Läufer 11 in Wirkverbindung mit einer Welle 13, vorzugsweise der Antriebswelle 13, des Verbrennungsmotors 2 steht. Hierdurch kann ein Kombinationsmotor 9 mit einer Expansionsmaschine 1 und einem Verbrennungsmotor 2 gebildet werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
