DE102017122020A1 - explosion machine - Google Patents

explosion machine Download PDF

Info

Publication number
DE102017122020A1
DE102017122020A1 DE102017122020.8A DE102017122020A DE102017122020A1 DE 102017122020 A1 DE102017122020 A1 DE 102017122020A1 DE 102017122020 A DE102017122020 A DE 102017122020A DE 102017122020 A1 DE102017122020 A1 DE 102017122020A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
explosion
fuel
flap
pulse
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017122020.8A
Other languages
German (de)
Inventor
Anmelder Gleich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Loeb Juergen
Original Assignee
Loeb Juergen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Loeb Juergen filed Critical Loeb Juergen
Priority to DE102017122020.8A priority Critical patent/DE102017122020A1/en
Publication of DE102017122020A1 publication Critical patent/DE102017122020A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K7/00Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof
    • F02K7/02Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet
    • F02K7/06Plants in which the working fluid is used in a jet only, i.e. the plants not having a turbine or other engine driving a compressor or a ducted fan; Control thereof the jet being intermittent, i.e. pulse-jet with combustion chambers having valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

Eine Explosionsmaschine (1), umfassend einen Explosionsraum (15) zur Aufnahme eines Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs, ist im Hinblick auf die Aufgabe, eine möglichst effiziente Explosionsmaschine anzugeben, durch welche Verluste minimierbar sind und eine deutliche Abgasreduzierung erreichbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Explosionsraum (15) zum Freigeben der Explosionsenergie oder des Explosionsimpulses durch eine bewegbare Klappe (30) öffen- und/ oder auflösbar ist, wobei die Klappe (30) durch den Explosionsimpuls aufstoßbar ist.

Figure DE102017122020A1_0000
An explosion engine (1), comprising an explosion chamber (15) for receiving a fuel or fuel-gas mixture, is characterized in view of the task of providing a most efficient explosion engine, by which losses can be minimized and a significant reduction in exhaust gas can be achieved in that the explosion space (15) for releasing the explosion energy or the explosion pulse is openable and / or resolvable by a movable flap (30), the flap (30) being inflatable by the explosion pulse.
Figure DE102017122020A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Explosionsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an explosion machine according to the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind als Motoren ausgestaltete Explosionsmaschinen bekannt, in denen ein zündfähiges Gemisch aus Kraftstoff und Luft verbrannt wird. Die dabei entstehende Energie wird dazu genutzt, um Kolben oder Läufer zu aktivieren, welche ihre Hub- oder Rotationsbewegung, beispielsweise mit Hilfe einer Kurbelwelle, auf mechanische Bewegungsmittel übertragen.The prior art discloses explosion engines designed as motors in which an ignitable mixture of fuel and air is burnt. The resulting energy is used to activate pistons or runners, which transmit their lifting or rotational movement, for example by means of a crankshaft, to mechanical means of movement.

Das Funktionsprinzip des aus dem Stand der Technik bekannten Otto-Motors basiert bekannter Weise darauf, dass ein innerhalb eines Zylinders verfahrbarer Kolben während seiner Hubbewegung Luft ansaugt, verdichtet und anschließend die Explosionsenergie in eine Bewegung umsetzt. Hierzu steht der Kolben mit einer Kurbelwelle in Wirkverbindung.The operating principle of the gasoline engine known from the prior art is based on a known manner that a movable within a cylinder piston sucks air during its stroke, compressed and then converts the energy of explosion in a movement. For this purpose, the piston is in operative connection with a crankshaft.

Bei einem Viertaktmotor des Stands der Technik steht zu Beginn des ersten Taktes der Kolben am oberen Totpunkt. Bei seinem Abwärtshub wird über ein geöffnetes Einlassventil ein Gasgemisch oder Luft in den Zylinder angesaugt, wobei hierzu das Auslassventil geschlossen wird. Bei Erreichen des unteren Totpunktes wird das Einlassventil wieder geschlossen, wodurch der erste Takt beendet ist.In a prior art four-stroke engine, at the beginning of the first stroke, the piston is at top dead center. During its downward stroke, a gas mixture or air is sucked into the cylinder via an open inlet valve, for which purpose the outlet valve is closed. Upon reaching the bottom dead center, the inlet valve is closed again, whereby the first cycle is completed.

Im Zuge des zweiten Taktes fährt der Kolben wieder zum oberen Totpunkt. Das Gemisch im Zylinder wird dabei komprimiert. Kurz vordem Erreichen des oberen Totpunktes wird beim Benziner die Zündung ausgelöst und der dritte Takt, der eigentliche Arbeitstakt, wird eingeleitet. Dabei wird der Kolben durch die Explosionsenergie wieder zu seinem unteren Totpunkt gedrängt und überträgt seine Bewegungsenergie auf die Kurbelwelle.In the course of the second cycle, the piston moves back to top dead center. The mixture in the cylinder is compressed. Shortly before reaching top dead center, the ignition is triggered in the gasoline engine and the third cycle, the actual power stroke, is initiated. The piston is urged by the explosion energy back to its bottom dead center and transmits its kinetic energy to the crankshaft.

Beim nun nachfolgenden vierten Takt werden, während sich der Kolben wieder nach oben bewegt, die Abgase durch das geöffnete Auslassventil aus dem Zylinder herausgedrückt.In the now following fourth stroke, while the piston is moving up again, the exhaust gases are forced out of the cylinder through the opened exhaust valve.

Alle Takte werden mittels einer Nockenwelle und einer Ventilsteuerung in Abhängigkeit von entsprechenden Steuerzeiten realisiert. Der Ottomotor steht insoweit stellvertretend für den Stand der Technik.All cycles are realized by means of a camshaft and a valve control in response to corresponding timing. The gasoline engine is so far representative of the state of the art.

Nachteilig beim Stand der Technik ist es, dass alle Schritte durch ein und denselben Bewegungsaktor, im konkreten Fall durch den Zylinder, erfolgen. Hieraus resultiert nicht nur eine suboptimale Verbrennung, sondern es ergibt sich auch eine extreme Ineffizienz. Darüber hinaus muss kontinuierlich auf den jeweiligen Betriebszustand, die Art der benötigten Leistungen und noch weitere Parameter Rücksicht genommen werden. Aus der Summe vieler Kompromisse ergibt sich eine signifikante Reduktion des Wirkungsgrades von Explosionsmaschinen.A disadvantage of the prior art is that all steps take place by one and the same motion actuator, in the specific case by the cylinder. This not only results in sub-optimal combustion, but also results in extreme inefficiency. In addition, the respective operating status, the type of power required and other parameters must be taken into account continuously. The sum of many compromises results in a significant reduction in the efficiency of explosion engines.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine möglichst effiziente Explosionsmaschine anzugeben, durch welche Verluste minimierbar sind und eine deutliche Abgasreduzierung erreichbar ist.The invention is therefore based on the object to provide a most efficient explosion machine through which losses can be minimized and a significant reduction in exhaust gas can be achieved.

Die vorliegende Erfindung löst die zuvor genannte Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The present invention achieves the aforementioned object by the features of patent claim 1.

Erfindungsgemäß ist ein Explosionsraum erzeugt, der durch eine vom Explosionsimpuls aufstoßbare Klappe dicht verschließbar ist. Nach der Befüllung des Explosionsraums mit einem zündfähigen Gemisch steht ein Volumen im Explosionsraum zu Verfügung, wie es analog bei einem herkömmlichen Ottomotor während der Position des Kolbens am oberen Totpunkt vorliegen würde. Eine Klappe hat im Vergleich zu einem Zylinder eine relativ geringe Masse.According to the invention, an explosion space is created, which can be closed tightly by a flap which can be pushed open by the explosion pulse. After filling the explosion chamber with an ignitable mixture, a volume is available in the explosion chamber, as would be the case in a conventional gasoline engine during the position of the piston at top dead center. A flap has a relatively low mass compared to a cylinder.

Der erfindungsgemäß erst durch die geschlossene Klappe gebildete Explosionsraum besitzt bei geschlossener Klappe ein vordefiniertes, festes Volumen und ermöglicht eine Verdichtung. So kann der Explosionsraum gezielt mit einem Gemisch, abhängig von der benötigten Kraft, befüllt werden, und somit kann die Nutzung der Explosionsenergie bzw. des Explosionsimpulses maximiert werden. Mit verschiedenen Methoden kann die Explosionsenergie in nutzbare Bewegungsenergie umgewandelt werden. Hierdurch werden Systemverluste drastisch reduziert und der Wirkungsgrad des Systems steigt signifikant an, da nur geringe Umwandlungs- und Reibungsverluste vorliegen.The explosion chamber according to the invention formed only by the closed flap has a predefined, fixed volume and allows compaction with the flap closed. Thus, the explosion space can be specifically filled with a mixture, depending on the required force, and thus the use of the explosion energy or the explosion pulse can be maximized. Using various methods, the explosion energy can be converted into usable kinetic energy. As a result, system losses are drastically reduced and the efficiency of the system increases significantly, since there are only low conversion and friction losses.

Das konstante Explosionsraumvolumen vereinfacht die Reproduzierbarkeit der aufeinanderfolgenden Kompressionssituationen erheblich. Dies wirkt sich vorteilhaft auf die Ausgestaltung zugeordneter Aktoren aus, deren technischer Aufbau sich so wesentlich vereinfachen lässt. Somit können einzelne Bauteile und Komponenten im Hinblick auf ihre jeweilige Aufgabe optimiert ausgelegt werden.The constant volume of explosive space considerably simplifies the reproducibility of the successive compression situations. This has an advantageous effect on the design of associated actuators whose technical structure can be so much simplified. Thus, individual components and components can be designed optimized in terms of their respective task.

Die Klappe könnte mehrteilig ausgebildet sein. So kann der Explosionsraum möglichst rasch oder durch die Teile der Klappe gesteuert freigegeben werden.The flap could be designed in several parts. Thus, the explosion room can be released as quickly as possible or controlled by the parts of the flap.

Der Explosionsraum könnte durch eine Klappe erst gebildet sein. Hierdurch ist es möglich, einen Raum durch die geometrische Ausformung der Klappe zu schaffen, der im Zusammenspiel mit einem Grundkörper dann den Explosionsraum bildet.The explosion room could be formed by a flap first. This makes it possible to create a space by the geometric shape of the flap, which then forms the explosion room in interaction with a body.

Der Explosionsraum könnte durch mehrere Klappen gebildet sein. Es könnten mehrere Klappen, analog zu zwei Schranktüren, vorgesehen sein, um den Explosionsraum freizugeben, aufzulösen oder zu bilden. The explosion room could be formed by several flaps. Several flaps, analogous to two cabinet doors, could be provided to release, dissolve or form the blast room.

Es könnte ein Bewegungsaktor vorgesehen sein, welcher durch die Explosionsenergie oder einen Explosionsimpuls des gezündeten Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs in eine Bewegung versetzbar ist, wobei der Bewegungsaktor außerhalb des Explosionsraums in einer Expansionsrichtung angeordnet und durch die Explosionsenergie oder den Explosionsimpuls in Bewegung versetzbar ist. Durch die Anordnung des Bewegungsaktors außerhalb des Explosionsraums kann dieser unabhängig vom Bewegungsaktor gestaltet werden.A motion actuator could be provided which is set in motion by the explosive energy or an explosive pulse of the ignited fuel or fuel gas mixture, the motion actuator being located outside the explosion space in an expansion direction and being set in motion by the explosive energy or explosion pulse , By arranging the movement actuator outside the explosion room, it can be designed independently of the movement actuator.

In den Explosionsraum könnte mindestens ein verschließbarer Kanal führen, über welchen der Kraftstoff, ein Gas oder das Kraftstoff-Gas-Gemisch einleitbar und/ oder Abgas ableitbar ist bzw. sind. So kann die Verdichtung eines Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs bereits außerhalb des Explosionsraums erfolgen.At least one closable channel could lead into the explosion space, via which the fuel, a gas or the fuel / gas mixture can be introduced and / or exhaust gas can be diverted. Thus, the compression of a fuel or fuel gas mixture already take place outside the explosion chamber.

Es könnte mindestens eine in den Explosionsraum einragende Zündvorrichtung, bevorzugt eine Zünd- oder Glühkerze, zum Entzünden des Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs vorgesehen sein. So kann in bekannter Weise kontrolliert eine Explosion im Explosionsraum eingeleitet werden, durch welche die Klappe aufstoßbar ist.At least one ignition device projecting into the explosion chamber, preferably an ignition or glow plug, could be provided for igniting the fuel or fuel-gas mixture. Thus, a controlled explosion in the explosion chamber can be initiated in a known manner, through which the flap is aufstoßbar.

Ein oder mehrere Aktoren zur Einleitung und/ oder Verdichtung des Kraftstoffs, Gases oder Kraftstoff-Gas-Gemischs sowie ein oder mehrere Aktoren zur Ableitung von Abgas könnten außerhalb des Explosionsraums angeordnet sein. Hierdurch werden alle wesentlichen Aktoren vom Explosionsraum, insbesondere vom Inneren des Explosionsraums, entkoppelt.One or more actuators for the introduction and / or compression of the fuel, gas or fuel-gas mixture and one or more actuators for the discharge of exhaust gas could be arranged outside of the explosion chamber. As a result, all essential actuators from the explosion room, especially from the interior of the explosion room, decoupled.

Der durch die kontrollierte Öffnung der Klappe freiwerdende Explosionsimpuls kann direkt als Rückstoß genutzt oder in eine mechanische Bewegung, nämlich in eine Drehbewegung, umgewandelt werden.The explosive pulse released by the controlled opening of the flap can be used directly as a recoil or converted into a mechanical movement, namely a rotary movement.

Durch die Entkopplung von Aktoren zur Verdichtung, zur Herbeiführung einer Explosion und zur Umsetzung des Explosionsimpulses beispielsweise in ein Drehmoment, können die eingangs genannten Probleme überwunden werden. Darüber hinaus können auch Leistungs- und andere Umfeldparameter sprunghaft verbessert werden. Gerade weil sämtliche Aktoren außerhalb des Explosionsraums liegen, werden wesentliche Vorteile bei der Fertigung erreicht. Es entfällt weiter eine aufwendige Schmierung und Kühlung der Aktoren.By decoupling of actuators for compression, to bring about an explosion and to implement the explosion pulse, for example in a torque, the problems mentioned above can be overcome. In addition, performance and other environmental parameters can be dramatically improved. Precisely because all the actuators are located outside of the explosion chamber, significant advantages in terms of production are achieved. It eliminates a costly lubrication and cooling of the actuators.

Der Bewegungsaktor könnte als Turbine ausgestaltet sein, welche auf einer Welle angeordnet ist. Dem Explosionsraum der Explosionsmaschine könnte insoweit in Expansionsrichtung des aus der geöffneten Klappe austretenden Explosionsimpulses eine auf einer Welle angeordnete Turbine nachgeordnet sein, um durch den Explosionsimpuls eine Drehbewegung zu erzeugen. Hiermit ist der Vorteil verbunden, dass die Welle, auf welcher die Turbine sitzt, den Explosionsimpuls direkt in eine Drehbewegung umsetzt.The motion actuator could be configured as a turbine, which is arranged on a shaft. The explosion chamber of the explosion engine could be arranged downstream in the expansion direction of the exiting the open flap explosion pulse arranged on a shaft turbine so far, to generate a rotational movement by the explosion pulse. This has the advantage that the shaft on which the turbine sits directly converts the explosion pulse into a rotary motion.

Alle bekannten Teile von Ottomotoren, bei denen die Explosion einen Kolben in eine Linearbewegung beschleunigt, welche mittels einer Kurbelwelle in eine Drehbewegung umgesetzt wird, entfallen, hierbei entstehende Reibungsverluste eingeschlossen.All known parts of gasoline engines, in which the explosion accelerates a piston in a linear motion, which is converted by means of a crankshaft in a rotary motion, omitted, thereby resulting friction losses included.

Vor diesem Hintergrund besteht die Möglichkeit, anstatt eines Getriebes mit Rückwärtsgang mindestens einem Explosionsraum in Expansionsrichtung des aus der geöffneten Klappe austretenden Explosionsimpulses eine Turbine nachzuordnen, die mit umgekehrter Drehrichtung auf der Welle angeordnet ist.Against this background, instead of a gearbox with reverse gear at least one explosion chamber in the direction of expansion of the explosion pulse emerging from the open flap, it is possible to rearrange a turbine which is arranged on the shaft in the opposite direction of rotation.

Dem Explosionsraum könnte in Expansionsrichtung mindestens ein Zwischenspeicher nachgeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung einer Turbine für die Nutzung des Explosionsimpulses könnte die Explosionsimpulsenergie auch in mindestens einem Zwischenspeicher gepuffert werden. Die hier aufgenommene Energie kann über eine oder mehrere Düsen abgeleitet werden, wobei die Ableitung in die Luft oder sogar unter Wasser erfolgen kann.The explosion room could be located downstream in the expansion direction at least one buffer. Alternatively or in addition to the use of a turbine for the use of the explosion pulse, the explosive pulse energy could also be buffered in at least one temporary storage. The energy absorbed here can be dissipated via one or more nozzles, whereby the discharge into the air or even under water can take place.

Dem Explosionsraum könnte in Expansionsrichtung mindestens ein rohrförmiger Kanal nachgeordnet sein. Dieser rohrförmige Kanal kann sowohl ein Lauf einer Feuerwaffe oder ein Lauf eines schweren Geschützes sein, wobei in dem Lauf beispielsweise ein Geschoss beschleunigt wird. Der rohrförmige Kanal kann auch Teil einer Startstation eines Rohrpostnetzes sein, in der eine Kartusche befördert wird.The explosion chamber could be arranged downstream in the expansion direction at least one tubular channel. This tubular channel can be either a barrel of a firearm or a barrel of a heavy gun, in the barrel, for example, a bullet is accelerated. The tubular channel may also be part of a starting station of a pneumatic tube network in which a cartridge is transported.

Es könnten mindestens zwei Explosionsräume zur Erzeugung einer Kaskade parallel zueinander angeordnet sein, wobei den Explosionsräumen jeweils ein eigenständiges oder gemeinsames Mittel zur Nutzung der Explosionsenergie oder des Explosionsimpulses nachgeordnet ist. Hierdurch kann beispielsweise eine Drehmomenterhöhung erreicht werden, wenn die Mittel zur Nutzung des Explosionsimpulses als Turbinen ausgestaltet sind, die auf einer Welle parallelgeschaltet werden. Dabei können die Explosionsräume zentral mit einem Druckluftspeicher versorgt werden.At least two explosion chambers could be arranged parallel to each other for generating a cascade, with the explosion chambers each being followed by an independent or common means for utilizing the explosion energy or the explosion pulse. As a result, for example, an increase in torque can be achieved if the means for using the explosion pulse are designed as turbines, which are connected in parallel on a shaft. The explosion rooms can be centrally supplied with a compressed air storage.

Den zu einer Kaskade zusammengefassten Explosionsräumen könnte eine synchron oder versetzt arbeitende Steuerung zugeordnet sein. Eine Steuerung kann die Explosionsräume selektiv abwechselnd oder gleichzeitig öffnen. Je nach Energiebedarf kann das Öffnen der jeweiligen Explosionsräume zueinander synchronisiert sein. The explosion chambers combined into a cascade could be assigned a synchronously or offset-operating control. A controller can selectively open the explosion chambers alternately or simultaneously. Depending on the energy requirement, the opening of the respective explosion chambers can be synchronized with each other.

Die Befüllung des Explosionsraums mit Gas oder Luft könnte über mindestens einen Druckluftspeicher erfolgen. Die Befüllung des Explosionsraums, insbesondere mit einem zündfähigen Gemisch, kann prinzipiell durch unterschiedliche Mittel und Maßnahmen erfolgen. Konkret ist es möglich, dass die Befüllung eines Explosionsraums mit Gas oder Luft über mindestens einen Druckluftspeicher erfolgt. Die Befüllung kann mit einem Verdichter unterstützt werden.The filling of the explosion chamber with gas or air could be done via at least one compressed air reservoir. The filling of the explosion chamber, in particular with an ignitable mixture, can be carried out in principle by different means and measures. Specifically, it is possible that the filling of an explosion space with gas or air via at least one compressed air reservoir. The filling can be supported by a compressor.

Hierzu könnte die Befüllung des Explosionsraums mit Gas oder Luft alternativ oder zusätzlich über eine Direktverdichtungseinrichtung mit mindestens einem Kolben erfolgen. Ebenso ist es möglich, einen Druckluftspeicher mit Verdichter zum automatischen Nachfüllen des Druckluftspeichers zu nutzen, wobei Überdrücke und Dimensionierungen abhängig von der Pufferleistung zu wählen sind. Die Befüllung eines Explosionsraums mit Kraftstoff könnte zusätzlich oder alternativ über eine Direkteinspritzung oder über einen dem Druckluftspeicher nachgeordneten Vergaser erfolgen.For this purpose, the filling of the explosion chamber with gas or air could alternatively or additionally take place via a direct compression device with at least one piston. It is also possible to use a compressed air reservoir with compressor for automatically refilling the compressed air reservoir, wherein overpressures and dimensions are to be selected depending on the buffer performance. The filling of an explosion chamber with fuel could additionally or alternatively be effected via a direct injection or via a gasifier downstream of the compressed air reservoir.

Die Klappe könnte eine druckgesteuerte Verriegelung mit einer Notöffnungseinrichtung besitzen. Die Notöffnungseinrichtung kann eine Feder oder Pneumatik umfassen. Die Klappe könnte durch eine federbelastete Verriegelung gesichert sein, deren Verschlusskraft so ausgelegt ist, dass sie den Druckverhältnissen vor der Explosion im Explosionsraum Stand hält. Die Auswahl einer Federvorspannung ist auch im Zusammenhang mit eventuell auftretenden Fehlzündungen von Bedeutung, damit hier keine Beschädigungen der Explosionsmaschine auftreten können.The flap could have a pressure-controlled lock with an emergency opening device. The emergency opening device may comprise a spring or pneumatic. The flap could be secured by a spring-loaded latch whose closing force is designed to withstand the pressure conditions prevailing in the explosion room prior to explosion. The selection of a spring preload is also important in connection with any misfires that occur, so that no damage to the explosion machine can occur here.

Im Rahmen der Erfindung können verschiedene Formen der Nutzung der Explosionsimpulsenergien miteinander kombiniert werden. Alle Aktoren können unabhängig voneinander gesteuert werden, wozu sie eigenständige Antriebe besitzen.In the context of the invention, various forms of exploitation of the explosive pulse energies can be combined with each other. All actuators can be controlled independently of each other, for which they have independent drives.

Die Explosion kann dauerhaft im optimalen Verbrennungsbereich erfolgen, woraus eine saubere Verbrennung sowie eine minimale Abwärme resultieren. Weiter werden nur geringe Schadstoffe erzeugt, ohne dass hier eine Zusatzreinigung eingesetzt werden müsste.The explosion can take place permanently in the optimal combustion area, resulting in clean combustion and minimal waste heat. Furthermore, only low pollutants are generated without the need for additional purification.

Da die gesamte Explosionsenergie genutzt wird, kann durch die Explosionsmaschine der Wirkungsgrad sprunghaft gesteigert werden. Insgesamt treten bei Nutzung der Explosionsmaschine nur geringe Geräuschemissionen auf.Since the entire explosion energy is used, the efficiency can be increased by leaps and bounds by the exploding machine. Overall, only low noise emissions occur when using the exploding machine.

Bei der Verdichtung und beim Rollbetrieb eines Fahrzeugs treten nur minimale Reibungen auf. Bei einer Verwendung der Explosionsmaschine in einem Fahrzeug ist insbesondere vorteilhaft, dass das zur Verfügung gestellte Drehmoment nicht abhängig von der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs ist. Durch die Möglichkeit einer linearen Beschleunigung ergibt sich der Vorteil, dass aus dem Stillstand heraus das maximale Drehmoment zur Verfügung stehen kann. Auch wird eine Leistung nur dann erzeugt, wenn eine solche tatsächlich benötigt wird. Dadurch können nahezu keine Leerlaufverluste mehr auftreten. Eine Kaltstartsituation ist praktisch nicht existent.During compression and rolling operation of a vehicle, only minimal friction occurs. When using the explosion engine in a vehicle is particularly advantageous that the torque provided is not dependent on the current speed of the vehicle. The possibility of linear acceleration results in the advantage that the maximum torque can be available from standstill. Also, a power is only generated when one is actually needed. As a result, almost no idle losses can occur. A cold start situation is practically nonexistent.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the following description, the drawings and claims removed.

In der Zeichnung zeigen

  • 1 eine schematische Darstellung eines durch eine Klappe geschaffenen und verschlossenen Explosionsraums,
  • 2 eine schematische Darstellung einer möglichen Druckbefüllung des Explosionsraums mittels Kolbenkompression,
  • 3 eine schematische Darstellung einer in der Expansionsstrecke des Explosionsimpulses angeordneten Turbine,
  • 4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Klappe,
  • 5 eine schematische Darstellung der Verwendung der Erfindung als oder in einem Rückstoßantrieb,
  • 6 eine schematische Darstellung der Verwendung der Erfindung als oder in einem Schiffsantrieb,
  • 7 eine schematische Darstellung einer Kaskadierung zweier Explosionsräume zum Zwecke der Drehmomentsteigerung,
  • 8 eine Verriegelung der Klappe,
  • 9 eine Draufsicht auf die Verriegelung nach 8 und
  • 10 eine schematische Darstellung eines Explosionsraums, der durch die Klappe gebildet ist.
In the drawing show
  • 1 a schematic representation of a created and closed by a flap explosion room,
  • 2 a schematic representation of a possible pressure filling of the explosion chamber by means of piston compression,
  • 3 a schematic representation of a arranged in the expansion path of the explosion pulse turbine,
  • 4 a schematic representation of another embodiment of a flap,
  • 5 a schematic representation of the use of the invention as or in a recoil drive,
  • 6 a schematic representation of the use of the invention as or in a ship propulsion,
  • 7 a schematic representation of a cascading of two explosion chambers for the purpose of torque increase,
  • 8th a locking of the flap,
  • 9 a plan view of the lock behind 8th and
  • 10 a schematic representation of an explosion space, which is formed by the flap.

1 zeigt eine Explosionsmaschine 1, umfassend einen Explosionsraum 15 zur Aufnahme eines Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs. 1 shows an exploding machine 1 comprising an explosion room 15 for receiving a fuel or fuel-gas mixture.

Der Explosionsraum 15 ist zum Freigeben der Explosionsenergie oder des Explosionsimpulses durch eine bewegbare Klappe 30 öffen- und/ oder auflösbar, wobei die Klappe 30 durch den Explosionsimpuls aufstoßbar ist. The explosion room 15 is to release the explosion energy or the explosion pulse by a movable flap 30 openable and / or dissolvable, with the flap 30 is aufstoßbar by the explosion pulse.

1 zeigt insoweit eine Explosionsmaschine 1, hier ohne nachgeordnete Mittel zur Umwandlung der Explosionsenergie. Schematisch dargestellt ist ein Reaktorgehäuse 10, in dem der Explosionsraum 15 beherbergt ist. 1 shows in this respect an explosion machine 1 , here without subordinate means for the conversion of the explosive energy. Schematically illustrated is a reactor housing 10 in which the explosion room 15 is housed.

Der Explosionsraum 15 kann auch wesentlich kleiner sein, als er hier dargestellt ist. Der Explosionsraum 15 kann beispielsweise nur ein Zehntel des Volumens aufweisen, welches hier dargestellt ist.The explosion room 15 can also be much smaller than it is shown here. The explosion room 15 For example, it may only have one-tenth of the volume shown here.

Der Explosionsraum 15 ist zum Freigeben der Explosionsenergie oder des Explosionsimpulses durch eine bewegbare Klappe 30 öffen- und auflösbar, wobei die Klappe 30 durch den Explosionsimpuls aufstoßbar ist und wobei ein Bewegungsaktor außerhalb des Explosionsraums 15 in einer Expansionsrichtung angeordnet sein kann und durch die Explosionsenergie oder den Explosionsimpuls in Bewegung versetzbar ist.The explosion room 15 is to release the explosion energy or the explosion pulse by a movable flap 30 openable and resolvable, with the flap 30 being inflatable by the explosive pulse and having a motion actuator outside the blast room 15 can be arranged in an expansion direction and is set in motion by the explosion energy or the explosion pulse.

Letztlich wird der Explosionsraum 15 durch das schalenartige Reaktorgehäuse 10 und die geschlossene Klappe 30 erst gebildet. Die Klappe 30 liegt an Berührungsflächen 11 rundum dichtschließend am Reaktorgehäuse 10 an, so dass im Explosionsraum 15 des Reaktorgehäuses 10 ein Druckaufbau möglich ist.Ultimately, the explosion room 15 through the shell-like reactor housing 10 and the closed flap 30 first formed. The flap 30 lies at contact surfaces 11 all around tightly sealed on the reactor housing 10 on, so in the blast room 15 of the reactor housing 10 a pressure build-up is possible.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Klappe 30 an einer Drehachse 31 angelenkt und auf der gegenüberliegenden Seite mittels einer Verriegelung 36 mit einem federbelasteten Riegel 50 arretiert. Die Klappe 30 besitzt zum Zwecke des Verschließens des Explosionsraums 15 einen eigenen Schließaktor 35.In the embodiment shown, the flap 30 on a rotation axis 31 hinged and on the opposite side by means of a lock 36 with a spring-loaded latch 50 locked. The flap 30 owns for the purpose of closing the explosion room 15 a separate locking actuator 35 ,

Auch dem Riegel 50 ist ein Aktor, nämlich der Riegelaktor 55, zugeordnet, wobei hier mittels einer Feder 56 auch eine eventuell auftretende Fehlzündung abgefangen werden kann.Also the bar 50 is an actuator, namely the locking actuator 55 , assigned here by means of a spring 56 also a possibly occurring misfire can be intercepted.

In den Explosionsraum 15 führt mindestens ein verschließbarer Kanal 20, 21, über welchen der Kraftstoff, ein Gas oder das Kraftstoff-Gas-Gemisch einleitbar und/ oder Abgas ableitbar ist bzw. sind. Es ist mindestens eine in den Explosionsraum 15 einragende Zündvorrichtung 25 zum Entzünden des Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs vorgesehen. Die Zündvorrichtung 25 kann als Zündkerze oder Glühkerze ausgestaltet sein.In the explosion room 15 leads at least one lockable channel 20 . 21 , via which the fuel, a gas or the fuel-gas mixture can be introduced and / or exhaust gas can be diverted or are. There is at least one in the explosion room 15 protruding ignition device 25 intended to ignite the fuel or fuel-gas mixture. The ignition device 25 can be configured as a spark plug or glow plug.

Der Kanal 20 verhindert einen Restüberdruck oder das Vorhandensein von Abgas nach Verschließen des Explosionsraums 15 vor der Neubefüllung.The channel 20 Prevents a residual overpressure or the presence of exhaust gas after closing the explosion chamber 15 before refilling.

1 zeigt insbesondere, dass ein oder mehrere Aktoren zur Einleitung und/ oder Verdichtung des Kraftstoffs, Gases oder Kraftstoff-Gas-Gemischs sowie ein oder mehrere Aktoren zur Ableitung von Abgas außerhalb des Explosionsraums 15 angeordnet sind. 1 shows, in particular, that one or more actuators for the introduction and / or compression of the fuel, gas or fuel-gas mixture and one or more actuators for the discharge of exhaust gas outside the explosion chamber 15 are arranged.

1 zeigt, dass die Befüllung des Explosionsraums 15 mit Luft über mindestens einen Druckluftspeicher 40 erfolgt. Die Einleitung des zündfähigen Kraftstoff-Luft-Gemisches oder dessen Einzelkomponenten kann mittels an sich bekannten Methoden erfolgen. In 1 sind konkret ein Druckluftspeicher 40 und ein Kraftstofftank 41 vorgesehen, deren Zuführungen 42, 43 in einen gegebenenfalls modifizierten Vergaser 45 führen. 1 shows that the filling of the explosion room 15 with air via at least one compressed air reservoir 40 he follows. The introduction of the ignitable fuel-air mixture or its individual components can be carried out by means of known methods. In 1 are concretely a compressed air storage 40 and a fuel tank 41 provided, their supplies 42 . 43 in an optionally modified carburetor 45 to lead.

Hier kommen Aktoren 46, 47, 48, nämlich Schieberaktoren, zur Anwendung, welche die Zuführungen 42, 43 des Druckluftspeichers 40, des Kraftstofftanks 41 sowie des Kanals 20 für den Einlass des Kraftstoff- Luft-Gemischs in den Explosionsraum 15 nach einer festgelegten Prozesssteuerung verschließen und freigeben. Anstelle von Schieberaktoren könnten auch Ventile verwendet werden.Here come actors 46 . 47 . 48 , namely slider actuators, for use with the feeders 42 . 43 of the compressed air storage 40 , the fuel tank 41 as well as the channel 20 for the admission of the fuel-air mixture into the explosion chamber 15 Close and release after a specified process control. Instead of slide actuators valves could also be used.

2 zeigt anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels, dass die Befüllung des Explosionsraums 15 mit Luft über eine Direktverdichtungseinrichtung 60 mit mindestens einem Kolben 61 erfolgt. 2 zeigt eine Druckbefüllungsoption mittels Kolbenkompression. Hierbei erfolgt die Befüllung des Explosionsraums 15 mit Luft über eine Direktverdichtungseinrichtung 60 mit mindestens einem Kolben 61. Die Kraftstoffzuführung ist hier nicht detailliert wiedergegeben. 2 shows on the basis of a further embodiment, that the filling of the explosion chamber 15 with air via a direct compression device 60 with at least one piston 61 he follows. 2 shows a pressure filling option by means of piston compression. Here, the filling of the explosion chamber takes place 15 with air via a direct compression device 60 with at least one piston 61 , The fuel supply is not reproduced here in detail.

Um stets die richtige Luftmasse bereitzustellen, kann eine an sich bekannte Luftmassensteuerung zur Anwendung kommen, die auch in Verbindung mit einer Direkteinspritzung einsetzbar ist.In order to always provide the correct air mass, a known air mass control can be used, which can also be used in conjunction with a direct injection.

3 zeigt konkret eine Explosionsmaschine 1, umfassend einen Explosionsraum 15 zur Aufnahme eines Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs, wobei ein Bewegungsaktor in Form einer Turbine 70 vorgesehen ist, welcher durch die Explosionsenergie oder einen Explosionsimpuls des gezündeten Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs in eine Bewegung versetzbar ist. 3 shows concretely an explosion machine 1 comprising an explosion room 15 for receiving a fuel or fuel-gas mixture, wherein a movement actuator in the form of a turbine 70 is provided, which is displaceable by the explosion energy or an explosion pulse of the ignited fuel or fuel-gas mixture in a movement.

3 zeigt, dass der Bewegungsaktor als Turbine 70 ausgestaltet ist, welche auf einer Welle 72 angeordnet ist. In 3 ist schematisch eine in der Expansionsstrecke des Explosionsimpulses angeordnete Turbine 70 dargestellt, welche den Explosionsimpuls über eine Welle 72 in eine Drehbewegung umsetzt. Das Reaktorgehäuse 10 bzw. der nach der Öffnung der Klappe 30 freigelegte und aufgelöste Explosionsraum 15, ist über einen Expansionskanal 17 mit dem Turbinenraum 71 verbunden. 3 shows that the motion actuator as a turbine 70 which is designed on a wave 72 is arranged. In 3 is schematically a arranged in the expansion path of the explosion pulse turbine 70 represented, which the Explosive pulse over a wave 72 converts into a rotational movement. The reactor housing 10 or after the opening of the flap 30 exposed and resolved explosion room 15 , is via an expansion channel 17 with the turbine room 71 connected.

Nachdem die Klappe 30 öffnet, wird die Turbine 70 durch die Explosionsenergie bzw. den Explosionsimpuls in Pfeilrichtung „A“ gedreht und versetzt dabei die Welle 72 in Rotation. Die Explosionsenergie bzw. der Explosionsimpuls wird dabei ohne wesentliche Verluste in eine Drehbewegung umgewandelt. Das Abgas wird über die Abführung 73 abgeleitet.After the flap 30 opens, the turbine becomes 70 rotated by the explosion energy or the explosion pulse in the direction of arrow "A" and thereby displaces the shaft 72 in rotation. The explosion energy or the explosion pulse is converted into a rotational movement without significant losses. The exhaust gas is passing through the exhaust 73 derived.

In 4 ist ein mögliches Ausführungsbeispiel der Klappe 30 dargestellt. Hier wird ein ovaler Explosionsraum 15 von der Klappe 30 verschlossen, deren Lagerwelle 83 beidseits in einem Lager 82 aufgenommen ist und über einen Hebel 81 geschwenkt wird. Auch hier erfolgt die Steuerung der Bewegung der Klappe 30 außerhalb des druckbelasteten Bereichs. Die Lagerwelle 83 ist gegenüber dem zu erwartenden Druck mittels Dichtungen 84 geschützt.In 4 is a possible embodiment of the flap 30 shown. Here is an oval explosion room 15 from the door 30 closed, whose bearing shaft 83 on both sides in a warehouse 82 is picked up and over a lever 81 is pivoted. Again, the control of the movement of the flap takes place 30 outside the pressure-loaded area. The bearing shaft 83 is opposite the expected pressure by means of seals 84 protected.

5 und 6 zeigen schematisch, dass dem Explosionsraum 15 in Expansionsrichtung mindestens ein Zwischenspeicher 90 nachgeordnet ist. 6 zeigt konkret, dass dem Explosionsraum 15 und dem Zwischenspeicher 90 mindestens ein rohrförmiger Kanal 93 nachgeordnet ist. 5 and 6 show schematically that the explosion room 15 at least one buffer in the direction of expansion 90 is subordinate. 6 shows concretely that the explosion room 15 and the cache 90 at least one tubular channel 93 is subordinate.

5 zeigt eine schematische Darstellung einer Verwendung der Erfindung als Rückstoßantrieb. Der Explosionsimpuls wird in einem Zwischenspeicher 90, der dem Explosionsraum 15 in Expansionsrichtung des Explosionsimpulses nachgeordnet ist, gepuffert, um beim Austritt aus der Düse 92 einen konstanteren Rückstoß zu erzeugen. 5 shows a schematic representation of a use of the invention as a recoil drive. The explosion pulse is in a buffer 90 that the explosion room 15 downstream in the direction of expansion of the explosion pulse, buffered to escape from the nozzle 92 to produce a more constant recoil.

6 zeigt im Wesentlichen die Anordnung gemäß 5, hier jedoch konkret eine Verwendung in einem Schiffsantrieb. Der rohrförmige Kanal 93, welcher als Düsenrohr ausgestaltet ist, ist unter einer Wasseroberfläche 94 geführt. 6 essentially shows the arrangement according to 5 , but here specifically a use in a ship propulsion. The tubular channel 93 , which is designed as a nozzle tube, is under a water surface 94 guided.

7 zeigt schematisch, dass mindestens zwei Explosionsräume 15 zur Erzeugung einer Kaskade parallel zueinander angeordnet sind, wobei den Explosionsräumen 15 jeweils ein eigenständiges oder gemeinsames Mittel zur Nutzung der Explosionsenergie oder des Explosionsimpulses nachgeordnet ist. Den zu einer Kaskade zusammengefassten Explosionsräumen 15 ist eine synchron oder versetzt arbeitende Steuerung zugeordnet. 7 schematically shows that at least two explosion rooms 15 arranged to generate a cascade parallel to each other, wherein the explosion chambers 15 in each case an independent or common means for using the explosion energy or the explosion pulse is arranged downstream. The explosion rooms combined into a cascade 15 is assigned a synchronous or offset controller.

7 zeigt eine schematische Darstellung einer Kaskadierung der Explosionsräume 15. Hier sind zum Zwecke der Drehmomentsteigerung mehrere Systeme parallelgeschaltet. Das Blockschaltbild zeigt zwei Explosionsräume 15. Sowohl den Explosionsräumen 15 als auch dem Druckluftspeicher 40 sind Verdichter 95 zugeordnet. Ebenso folgt jeder Expansionsstrecke der Explosionsräume 15 jeweils eine Turbine 70, die auf einer gemeinsamen Welle 72 sitzt und deren Abgase in eine gemeinsame Abführung 73 geleitet werden. 7 shows a schematic representation of a cascading of the explosion chambers 15 , Here are several systems connected in parallel for the purpose of torque increase. The block diagram shows two explosion rooms 15 , Both the explosion rooms 15 as well as the compressed air storage 40 are compressors 95 assigned. Likewise, each expansion route follows the explosion chambers 15 one turbine each 70 on a common wave 72 sits and their exhaust gases in a common exhaustion 73 be directed.

Es können alternativ auch mehrere Druckluftspeicher 40 eingesetzt werden. Durch die gezeigte Kaskadenanordnung kann das Drehmoment nahezu linear gesteigert werden.It can alternatively also several compressed air storage 40 be used. The cascade arrangement shown, the torque can be increased almost linearly.

8 und 9 zeigen schematisch, dass die Klappe 30 eine federbelastete Verriegelung 36 besitzt. 8 und 9 zeigen beispielhaft eine Verriegelung 36 der Klappe 30. Die Verriegelung 36 besteht aus mehreren Teilen und ist außerhalb des druckbelasteten Bereiches angeordnet, um die Klappe 30 und ihre Verriegelung 36 vor Zerstörung zu bewahren. 8th and 9 show schematically that the flap 30 a spring-loaded latch 36 has. 8th and 9 show an example of a lock 36 the flap 30 , The lock 36 consists of several parts and is located outside the pressure-loaded area to the flap 30 and their lock 36 to save from destruction.

Der V-förmige Riegel 50 wird durch die Klappe 30 selbst gesteuert und in jeweiligen Positionen arretiert. Nach dem Schließen der Klappe 30 wird mittels des Riegelaktors 55 der Druck auf eine Raste 51 erhöht, um die Klappe 30 bei Befüllung des Explosionsraums 15 geschlossen zu halten.The V-shaped latch 50 will shut up 30 self controlled and locked in respective positions. After closing the flap 30 is by means of the locking actuator 55 the pressure on a catch 51 raised to the fold 30 when filling the explosion room 15 to keep closed.

Der Riegelaktor 55 umfasst eine Feder 56, die eine Vorspannung erzeugt. Beim Zünden wird gleichzeitig der Druck am Riegelaktor 55 abgeschaltet bzw. die Vorspannung im Wesentlichen aufgehoben. Die Klappe 30 kann so durch den Überdruck den verriegelten Zustand aufheben.The locking actuator 55 includes a spring 56 which generates a bias voltage. When igniting, the pressure on the bolt actuator also becomes 55 switched off or the bias substantially canceled. The flap 30 can thus cancel the locked state by the overpressure.

Beim Öffnen der Klappe 30 rastet der Riegel 50 in einer geöffneten Stellung ein. Hierzu wird nur ein sehr geringer Druck benötigt. Beim Schließen der Klappe 30 wird der Riegel 50 wieder in die Raste 51 zurückgestellt und der Druck auf die Raste 51 aktiviert.When opening the flap 30 the latch engages 50 in an open position. For this only a very low pressure is needed. When closing the flap 30 will be the bar 50 back in the lock 51 reset and the pressure on the catch 51 activated.

10 zeigt schematisch eine weitere Ausgestaltung der Explosionsmaschine. Der Explosionsraum 15 ist durch eine Klappe 30 erst gebildet. Die Klappe 30 weist eine konkave Auswölbung auf, die den Explosionsraum 15 räumlich erst schafft. 10 schematically shows a further embodiment of the explosion engine. The explosion room 15 is through a single flap 30 first formed. The flap 30 has a concave bulge that the explosion room 15 spatially creates.

Anhand der 1 bis 10 wird nachfolgend nochmals das Funktionsprinzip der Erfindung in Einzelschritten erläutert.Based on 1 to 10 the functional principle of the invention will be explained again in individual steps below.

Durch die Öffnung eines Auslassventils 5 wird noch im Explosionsraum 15 vorhandenes Abgas entfernt.Through the opening of an exhaust valve 5 is still in the explosion room 15 Exhaust gas removed.

Das Schließen des Auslassventils 5 erfolgt leicht verzögert zur Zufuhr der verdichteten Luft bzw. des verdichteten Kraftstoff-Luftgemischs. Die Zufuhr erfolgt über den Aktor 48, nämlich durch Verfahren eines Schiebers.Closing the exhaust valve 5 occurs slightly delayed for the supply of compressed air or the compressed fuel-air mixture. The feed via the actuator 48 , namely by moving a slider.

Die Verdichtung kann durch verschiedene Methoden durchgeführt werden. Zum einen kann zur Direktverdichtung eine Direktverdichtungseinrichtung 60 benutzt werden, die einen Kolben 61 aufweist. Hierbei wird das Prinzip eines Standardzylinders genutzt, wie er bei Kompressoren zum Einsatz kommt.The compression can be carried out by various methods. On the one hand, for direct compression a direct compression device 60 used a piston 61 having. Here, the principle of a standard cylinder is used, as used in compressors.

Der Antrieb des Kolbens 61 erfolgt mittels eines Elektromotors, der über eine Ansteuerlogik abhängig von der benötigten Leistung gesteuert wird. Im Kolben 61 selbst ist ein hier nicht abgebildetes Ventil eingebaut, das die Ansaugung der Luft steuert.The drive of the piston 61 takes place by means of an electric motor, which is controlled via a drive logic depending on the required power. In the piston 61 itself, a valve not shown here is installed, which controls the intake of air.

Zum anderen kann die Verdichtung der Luft über einen zwischengeschalteten Druckluftspeicher 40 erfolgen. Der Druckluftspeicher 40 wird mit einem höheren Druck betrieben als benötigt, um die Reaktionszeit eines Antriebs zu reduzieren.On the other hand, the compression of the air via an intermediate compressed air reservoir 40 respectively. The compressed air storage 40 is operated at a higher pressure than needed to reduce the response time of a drive.

Der Druckluftspeicher 40 wird mit einem hier nicht dargestellten Kompressor in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Starts des Kompressors und der benötigten Luft automatisch nachbefüllt.The compressed air storage 40 is automatically refilled with a compressor, not shown here, depending on the speed of the start of the compressor and the required air.

Das erforderliche Kraftstoff-Luft-Gemisch kann ebenfalls auf mehrere an sich bekannte Arten erzeugt werden. Hier bietet sich die Nutzung eines Vergasers 45 an, der zwischen den Druckluftspeicher 40 und dem Aktor 48 angeordnet wird. Der Vergaser 45 reichert die durchfließende Luft mit Kraftstoff aus dem Kraftstofftank 41 an.The required fuel-air mixture can also be generated in several ways known per se. Here is the use of a carburetor 45 on, between the compressed air storage 40 and the actor 48 is arranged. The carburetor 45 enriches the flowing air with fuel from the fuel tank 41 at.

Alternativ hierzu besteht die Möglichkeit einer nicht dargestellten Direkteinspritzung in den Explosionsraum 15.Alternatively, there is the possibility of a direct injection, not shown in the explosion room 15 ,

Die Zündung des Krafstoff-Luft-Gemischs erfolgt über bekannte Verfahren, beispielsweise über eine Zündkerze. Wie zuvor beschrieben, erfolgt dies nach einer Direktbefüllung und Direkteinspritzung oder nach Nutzung eines Druckspeichers und Direkteinspritzung.The ignition of the fuel-air mixture via known methods, for example via a spark plug. As described above, this is done after a direct filling and direct injection or after using a pressure accumulator and direct injection.

Der Ablauf der Direktbefüllung und Direkteinspritzung sieht das Schließen und Verriegeln der Klappe 30 vor, wonach der Aktor 48 zur Direktverdichtungseinrichtung 60 öffnet und der Kolben 61 die zuvor angesaugte Luft in den Explosionsraum 15 presst. Am oberen Totpunkt des Kolbens 61 schließt der Aktor 48.The process of direct filling and direct injection sees the closing and locking of the flap 30 before, after which the actor 48 to the direct compression device 60 opens and the piston 61 the previously sucked air into the explosion room 15 pressed. At top dead center of the piston 61 closes the actor 48 ,

Der Ablauf in Verbindung mit einem Druckluftspeicher 40 sieht nach dem Verschließen des Explosionsraums 15 durch die Klappe 30 ebenso die Öffnung des Druckluftspeichers 40 vor, um den Explosionsraum 15 zu befüllen. Bei der Kraftstoffdirekteinspritzung erfolgt jetzt die Zufuhr.The process in conjunction with a compressed air storage 40 looks after closing the explosion room 15 through the fold 30 as well as the opening of the compressed air reservoir 40 in front of the blast room 15 to fill. In direct fuel injection, the supply now takes place.

Nach Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs und Reduktion des Drucks an der Klappe 30, wird diese durch den Explosionsimpuls geöffnet und der Explosionsimpuls kann genutzt werden.After ignition of the fuel-air mixture and reduction of the pressure at the flap 30 , it is opened by the explosion pulse and the explosion pulse can be used.

Die Erfindung kann in Antrieben für Schiffe, Flugzeuge und Torpedos genutzt werden. Die Explosionsgeschwindigkeit kann durch Verwendung geeigneter Kraftstoffe, wie Kerosin, gesteigert werden.The invention can be used in drives for ships, aircraft and torpedoes. The rate of explosion can be increased by using suitable fuels, such as kerosene.

Der Wirkungsgrad der Explosionsmaschine kann 70% betragen. Es ist kein Getriebe wie bei einem herkömmlichen Verbrennungsmotor notwendig.The efficiency of the explosion machine can be 70%. There is no transmission necessary as in a conventional internal combustion engine.

Die Klappe 30 und alle hier beschriebenen Aktoren, insbesondere die Verriegelung 36, können durch Magnetantriebe, Elektromotoren und ähnliche angesteuert und/ oder angetrieben werden, um kurze Arbeitstakte zu erzielen.The flap 30 and all the actuators described here, in particular the lock 36 , can be driven and / or driven by magnetic drives, electric motors and the like to achieve short power strokes.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Explosionsmaschineexplosion machine
55
Auslassventiloutlet valve
1010
Reaktorgehäuse,Reactor housing,
1111
Berührungsflächen zwischen 10 und 30Contact areas between 10 and 30
1515
Explosionsraumblast space
1717
Expansionskanalexpansion channel
2020
Kanal (Einlass)Channel (inlet)
2121
Kanal (Auslass)Channel (outlet)
2525
Zündvorrichtungdetonator
3030
Klappeflap
3131
Drehachse von 30 Rotation axis of 30
3535
Aktor, nämlich SchließaktorActuator, namely closing actuator
3636
Verriegelunglock
4040
DruckluftspeicherCompressed air storage
4141
KraftstofftankFuel tank
4242
Zuführung von 40 Feeding of 40
4343
Zuführung von 41 Feeding of 41
4545
Vergasercarburettor
4646
Aktor zwischen 40 und 45 Actuator between 40 and 45
4747
Aktor zwischen 41 und 45 Actuator between 41 and 45
4848
Aktor zwischen 45 und 15 Actuator between 45 and 15
5050
Riegelbars
5151
Raste von 50 Catch from 50
5555
Riegelaktor von 50 Locking actuator of 50
5656
Feder von 55 Spring from 55
6060
DirektverdichtungseinrichtungDirect compression device
6161
Kolben von 60 Piston of 60
7070
Turbine, BewegungsaktorTurbine, motion actuator
7171
Turbinenraumturbine room
7272
Wellewave
7373
Abführung von 71 Discharge of 71
8181
Hebel von 30 Lever of 30
8282
Lagercamp
8383
Lagerwellebearing shaft
8484
Dichtungpoetry
9090
Zwischenspeichercache
9292
Düsejet
9393
rohrförmiger Kanal, Düsenrohrtubular channel, nozzle tube
9494
Wasseroberflächewater surface
9595
Verdichtercompressor

Claims (10)

Explosionsmaschine (1), umfassend einen Explosionsraum (15) zur Aufnahme eines Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs, dadurch gekennzeichnet, dass der Explosionsraum (15) zum Freigeben der Explosionsenergie oder des Explosionsimpulses durch eine bewegbare Klappe (30) öffen- und/ oder auflösbar ist, wobei die Klappe (30) durch den Explosionsimpuls aufstoßbar ist.An explosion engine (1) comprising an explosion space (15) for receiving a fuel or fuel gas mixture, characterized in that the explosion space (15) for releasing the explosion energy or the explosion pulse through a movable flap (30) open and / or is resolvable, wherein the flap (30) is aufstoßbar by the explosion pulse. Explosionsmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (30) mehrteilig ausgebildet ist und/ oder dass der Explosionsraum (30) durch mindestens eine Klappe (30) oder mehrere Klappen (30) gebildet ist.Explosion machine after Claim 1 , characterized in that the flap (30) is formed in several parts and / or that the explosion chamber (30) by at least one flap (30) or more flaps (30) is formed. Explosionsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bewegungsaktor vorgesehen ist, welcher durch die Explosionsenergie oder einen Explosionsimpuls des gezündeten Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs in eine Bewegung versetzbar ist, wobei der Bewegungsaktor außerhalb des Explosionsraums (15) in einer Expansionsrichtung angeordnet und durch die Explosionsenergie oder den Explosionsimpuls in Bewegung versetzbar ist.Explosion machine after Claim 1 or 2 characterized in that there is provided a motion actuator which is set in motion by the explosive energy or an explosion pulse of the ignited fuel or fuel gas mixture, the motion actuator being located outside the explosion space (15) in an expansion direction and by the explosion energy or the explosion pulse is set in motion. Explosionsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Explosionsraum (15) mindestens ein verschließbarer Kanal (20, 21) führt, über welchen der Kraftstoff, ein Gas oder das Kraftstoff-Gas-Gemisch einleitbar und/ oder Abgas ableitbar ist bzw. sind.Explosion machine according to one of the preceding claims, characterized in that in the explosion chamber (15) at least one closable channel (20, 21) leads, via which the fuel, a gas or the fuel-gas mixture can be introduced and / or exhaust gas is derived or . are. Explosionsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine in den Explosionsraum (15) einragende Zündvorrichtung (25) zum Entzünden des Kraftstoffs oder Kraftstoff-Gas-Gemischs vorgesehen ist.Explosion machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one in the explosion chamber (15) projecting ignition device (25) is provided for igniting the fuel or fuel-gas mixture. Explosionsmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsaktor als Turbine (70) ausgestaltet ist, welche auf einer Welle (72) angeordnet ist.Explosion machine after one of Claims 3 to 5 , characterized in that the movement actuator is designed as a turbine (70) which is arranged on a shaft (72). Explosionsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Explosionsraum (15) in Expansionsrichtung mindestens ein Zwischenspeicher (90) und/ oder mindestens ein rohrförmiger Kanal (93) nachgeordnet ist.Explosion machine according to one of the preceding claims, characterized in that the explosion space (15) in the expansion direction at least one intermediate store (90) and / or at least one tubular channel (93) is arranged downstream. Explosionsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Explosionsräume (15) zur Erzeugung einer Kaskade parallel zueinander angeordnet sind, wobei den Explosionsräumen (15) jeweils ein eigenständiges oder gemeinsames Mittel zur Nutzung der Explosionsenergie oder des Explosionsimpulses nachgeordnet ist und/ oder dass den zu einer Kaskade zusammengefassten Explosionsräumen (15) eine synchron oder versetzt arbeitende Steuerung zugeordnet ist.Explosion machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least two explosion chambers (15) for generating a cascade are arranged parallel to each other, wherein the explosion chambers (15) each have an independent or common means for using the explosion energy or the explosion pulse downstream and / or in that the explosion chambers (15) combined into a cascade are associated with a controller operating in synchronism or offset. Explosionsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllung des Explosionsraums (15) mit Gas oder Luft über mindestens einen Druckluftspeicher (40) und/ oder über eine Direktverdichtungseinrichtung (60) mit mindestens einem Kolben (61) erfolgt.Explosion machine according to one of the preceding claims, characterized in that the filling of the explosion chamber (15) with gas or air via at least one compressed air reservoir (40) and / or via a direct compression device (60) with at least one piston (61). Explosionsmaschine nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (30) eine druckgesteuerte Verriegelung (36) mit einer Notöffnungseinrichtung besitzt.Explosion machine according to one of the preceding claims, characterized in that the flap (30) has a pressure-controlled lock (36) with an emergency opening device.
DE102017122020.8A 2017-09-22 2017-09-22 explosion machine Pending DE102017122020A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017122020.8A DE102017122020A1 (en) 2017-09-22 2017-09-22 explosion machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017122020.8A DE102017122020A1 (en) 2017-09-22 2017-09-22 explosion machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017122020A1 true DE102017122020A1 (en) 2019-03-28

Family

ID=65638101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017122020.8A Pending DE102017122020A1 (en) 2017-09-22 2017-09-22 explosion machine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017122020A1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1801106A1 (en) * 1968-10-01 1970-05-27 Herbert Hohmann Oxyhydrogen machine for generating usable energy from a hydrogen cycle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1801106A1 (en) * 1968-10-01 1970-05-27 Herbert Hohmann Oxyhydrogen machine for generating usable energy from a hydrogen cycle

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60218853T2 (en) COMPOSITE GAS TURBINE AND METHOD FOR THEIR OPERATION
DE102015221286B4 (en) Method for operating an internal combustion engine with a flushing device
WO2019048454A1 (en) Method for operating a gas engine
EP1113158A2 (en) Combustion engine
DE102010047112A1 (en) Internal combustion engine has compressing group consisting of compression cylinder, expanding group having two expansion cylinders, and heat exchanger arranged between compressing group and expanding group
WO2009021729A2 (en) Heat engine
DE102017122020A1 (en) explosion machine
DE102013215857B4 (en) Procedure for starting an internal combustion engine with a compressed air tank connected
DE2244145B2 (en) Internal combustion engine with external combustion
DE102012112167B4 (en) Internal combustion engine with continuous combustion chamber
DE102011054809B4 (en) Combustion engine and method for converting thermal energy into mechanical and / or electrical energy
DE102017102071B3 (en) Internal combustion engine in free-piston design with double piston and integrated exhaust valves
EP3519684B1 (en) Reciprocating-piston internal combustion engine with device for increasing the torque thereof
AT518788B1 (en) reciprocating engine
DE102016200057B4 (en) Internal combustion engine with folding combustion chamber
DE4120167C2 (en) Process for converting thermal energy into mechanical kinetic energy
DE3625223A1 (en) Internal combustion engine
EP4253738B1 (en) Method for operating a cyclically driven piston motor
DE4134404A1 (en) Heat to mechanical energy conversion engine - uses heat, to heat working gas in working cylinder chamber, without gas being combusted
DE102019127495A1 (en) Reciprocating internal combustion engine with variable two-stroke / multi-stroke switching
DE102017203951B4 (en) Internal combustion engine
DE102014008643B4 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102013200630A1 (en) Method for operating engine system with internal combustion engine for motor car, involves introducing compressed air from compressed air source to end of exhaust stroke and prior to beginning of combustion cycle
DE102018005817A1 (en) Internal combustion engine in composite construction with secondary expansion running almost parallel
DE3938849A1 (en) IC engine with variable compression ratio - has second piston mounted in cylinder head

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified