DE102017122020A1 - explosion machine - Google Patents
explosion machine Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02K—JET-PROPULSION PLANTS
- F02K7/00—Plants 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
- F02K7/02—Plants 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
- F02K7/06—Plants 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. 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.
Description
Die Erfindung betrifft eine Explosionsmaschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an explosion machine according to the preamble of
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
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 nach8 und -
10 eine schematische Darstellung eines Explosionsraums, der durch die Klappe gebildet ist.
-
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 behind8th and -
10 a schematic representation of an explosion space, which is formed by the flap.
Der Explosionsraum
Der Explosionsraum
Der Explosionsraum
Letztlich wird der Explosionsraum
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Klappe
Auch dem Riegel
In den Explosionsraum
Der Kanal
Hier kommen Aktoren
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.
Nachdem die Klappe
In
Es können alternativ auch mehrere Druckluftspeicher
Der V-förmige Riegel
Der Riegelaktor
Beim Öffnen der Klappe
Anhand der
Durch die Öffnung eines Auslassventils
Das Schließen des Auslassventils
Die Verdichtung kann durch verschiedene Methoden durchgeführt werden. Zum einen kann zur Direktverdichtung eine Direktverdichtungseinrichtung
Der Antrieb des Kolbens
Zum anderen kann die Verdichtung der Luft über einen zwischengeschalteten Druckluftspeicher
Der Druckluftspeicher
Das erforderliche Kraftstoff-Luft-Gemisch kann ebenfalls auf mehrere an sich bekannte Arten erzeugt werden. Hier bietet sich die Nutzung eines Vergasers
Alternativ hierzu besteht die Möglichkeit einer nicht dargestellten Direkteinspritzung in den Explosionsraum
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
Der Ablauf in Verbindung mit einem Druckluftspeicher
Nach Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs und Reduktion des Drucks an der Klappe
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
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 of30 - 3535
- Aktor, nämlich SchließaktorActuator, namely closing actuator
- 3636
- Verriegelunglock
- 4040
- DruckluftspeicherCompressed air storage
- 4141
- KraftstofftankFuel tank
- 4242
-
Zuführung von
40 Feeding of40 - 4343
-
Zuführung von
41 Feeding of41 - 4545
- Vergasercarburettor
- 4646
-
Aktor zwischen
40 und45 Actuator between40 and45 - 4747
-
Aktor zwischen
41 und45 Actuator between41 and45 - 4848
-
Aktor zwischen
45 und15 Actuator between45 and15 - 5050
- Riegelbars
- 5151
-
Raste von
50 Catch from50 - 5555
-
Riegelaktor von
50 Locking actuator of50 - 5656
-
Feder von
55 Spring from55 - 6060
- DirektverdichtungseinrichtungDirect compression device
- 6161
-
Kolben von
60 Piston of60 - 7070
- Turbine, BewegungsaktorTurbine, motion actuator
- 7171
- Turbinenraumturbine room
- 7272
- Wellewave
- 7373
-
Abführung von
71 Discharge of71 - 8181
-
Hebel von
30 Lever of30 - 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)
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)
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 |
-
2017
- 2017-09-22 DE DE102017122020.8A patent/DE102017122020A1/en active Pending
Patent Citations (1)
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 |