DE1049155B

DE1049155B - Kraftmaschine, die aus einem Verbrennungsmotor und einem Dampfmotor besteht

Info

Publication number: DE1049155B
Application number: DEN9488A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Froede
Original assignee: NSU Werke AG
Current assignee: NSU Werke AG
Priority date: 1954-09-17
Filing date: 1954-09-17
Publication date: 1959-01-22

Description

Kraftmaschine, die aus einem Verbrennungsmotor und einem Dampfmotor besteht Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschine, die aus einem Verbrennungsmotor und einem Dampfmotor bestecht, welche auf eine gemeinsame Abtriebswelle arbeiten, wobei die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors durch dessen Wärme verdampft wird und der entstandene Dampf zum Antrieb des Dampfmotors dient.
Das Neue gegenüber den vorerwähnten bekannten Maschinen besteht darin, daß als Verbrennungs- und als Dampfmotor innenachsige Drehkolbenmaschinen mit exzentrisch gelagerten, gleichsinnig drehenden Läufern unterschiedlicher Drehzahl dienen und daß das Kühlmittel in dem Kühlraum des Außenläufers des Verbrennungsmotors verdampft und unmittelbar in den mit ihm fest verbundenen Außenläufer des Dampfmotors zur Arbeitsleistung übertritt.
Der Vorteil dieser Bauart besteht einmal darin, daß an der Austrittsstelle des Dampfes aus dem Verbrennungsmotor und an der Eintrittsstelle in den Dampfmotor keine zusätzliche Abdichtungen erforderlich sind. Außerdem wird der Wärmeverlust in der Zwischenleitung zwischen dem als Dampfkessel wirkenden Verbrennungsmotor und der Dampfmaschine auf ein Mindestmaß verringert.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der Außenläufer des Verbrennungsmotors mit einer Speisepumpe baulich vereinigt ist. welche die Kühlflüssigkeit durch den genannten Außenläufer drückt.
Ferner ist ein Merkmal gemäß der Erfindung darin zu erblicken, daß zur Kondensation des aus dem Dampfmotor anfallenden Abdampfes ein Kondensator vorgesehen ist.
Schließlich ist es für die Erfindung mit von Bedeutung, daß der Kondensator baulich mit dem Außenläufer vereinigt ist.
Es ist nicht erforderlich, d'aß die Innenläufer des Verbrennungs- und des Dampfmotors starr miteinander verbunden sind. Es kann sich aus Gründen der Steuerzeiten und der Steuerquerschnitte als zweckmäßig erweisen, den Innenläufer des Verbrennungsmotors im Verhältnis 3 : 4 oder 2 : 3 zu seinem zugehörigen Außenläufer anzutreiben, während der Dampfmotor eine Untersetzung von 1 :2 zu seinem Außenläufer enthält. Der Abdampf wird vorzugsweise koaxial ausgeführt und in einen Kondensator geleitet, von dem die Speisepumpe das Wasser erneut in den Kühlkreislauf des Verbrennungsmotors fördert. Als Drehkolbenmaschinen für den Verbrennungs- und den Dampfmotor finden innenachsige Einheiten Verwendung, da hierbei sehr große Arbeitsvolumina bei kleinen Abmessungen unterzubringen und in einfacher Weise abzudichten sind.
Der Drehkolben-Verbrennungs- und -Dampfmotor nach der Erfindung hat den weiteren Vorteil, eine einwandfreie Kühlung zu gewährleisten und bei geringen durchgesetzten Kühlwassermengen eine weitgehende Rückgewinnung der Kühlleistung zu ermöglichen. Zur zusätzlichen Überhitzung des Dampfes kann das Kühlmedium nach Durchströmen des Außenläufers um die Auspuffleitung des Verbrennungsmotors herumgeführt werden.
Der Erfindungsgegenstand wird beispielsweise durch die Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigt Fig.1 einen Drehkolben-Verhrennungs- und -Dampfmotor mit starr verbundenen Außen- und Innenläufern und Fig. 2 einen Drehkolben-Verbrennungs- und -Dampfmotor, bei dem die Innenläufer mit unterschiedlichen Drehzahlen umlaufen.
DieWirkungsweise des in Fig. 1 dargestellten Drehkolben-Verbrennungs- und -Dampfmotors ist folgende: Die zur Verbrennung benötigte Luft oder das Gasgemisch wird von dem Verbrennungsmotor bei 6 durch die Hohlwelle des Innenläufers angesaugt, in der Kammer 4 zwischen Innen- und Außenläufer verdichtet, gezündet und nach Abschluß des Arbeitstaktes bei 7 durch den Außenläufer 2 und das feststehende Gehäuse 1 ausgeschoben.
Durch eine außerhalb der Drehkolbenmaschine angeordnete oder mit einem der Läufer baulich vereinigte Speisepumpe wird die Kühlflüssigkeit bei 8 zugeführt und tritt in die Räume 9 des Außenläufers 2 ein, die in unmittelbarer ?Nähe der beheizten Flächen des Verbrennungsmotors angeordnet sind. Je nach dem Belastungs- und Temperaturzustand des Verbrennungsmotors findet eine Verdampfung und eine in ihrer Endtemperatur unterschiedliche Überhitzung statt. Der Dampf tritt bei 10 in den Dampfmotor ein, dessen Außenläufer mit dem Außenläufer des Verbrennungsmotors als Einheit in der Lagerung 3 umläuft. Nach erfolgter Expansion und Arbeitsleistung in dem Arbeitsraum 5 verläßt der Abdampf bei 11 den Motor und wird durch die Leitung 12 dem Kondensator 13 zugeführt. In der Darstellung ist der Kondensator als gesonderte Einheit feststehend angedeutet. Es kann jedoch zweckmäßig sein, den Kondensationsvorgang in einem besonderen Läufer stattfinden zu lassen oder einen Teil des vorhandenen gemeinsamen Außenläufers hierzu heranzuziehen. Vom Kondensator gelangt die Kühlflüssigkeit zurück in die Speisepumpe. Zwischen dem Innen- und denn Außenläufer ist ein Getriebe 14 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung, wobei lediglich die Welle des Innenläufers geteilt ist, wie aus der Darstellung erkennbar, so daß derVerbrennungsmotor und der Dampfmotor unterschiedliche Drehzahlverhältnisse zu ihrem gemeinsamen Außenläufer erhalten. Dazu ist es erforderlich, zwischen dem Außenläufer und den beiden Teilen des Innenläufers je ein Getriebe 14 bzw. 14a vorzusehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Kraftmaschine, die aus einem Verbrennungsmotor und einem Dampfmotor besteht, welche auf eine gemeinsame Abtriebswelle arbeiten, wobei die Kühlflüssigkeit des Verbrennungsmotors durch dessen Wärme verdampft wird und der entstandene Dampf zum Antrieb des Dampfmotors dient, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbrennungs- und als Dampfmotor innenachsige Drehkolbenmaschinen mit exzentrisch gelagerten, gleichsinnig drehenden Läufern unterschiedlicher Drehzahl dienen und daß das Kühlmittel in dem Kühlraum des Außenläufers des Verbrennungsmotors verdampft und unmittelbar in den mit ihm fest verbundenen Außenläufer des Dampfmotors zur Arbeitsleistung übertritt.
2. Kraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenläufer des Verbrennungsmotors mit einer Speisepumpe baulich vereinigt ist, welche die Kühlflüssigkeit durch den genannten Außenläufer drückt.
3. Kraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kondensation des aus dem Dampfmotor anfallenden Abdampfes ein Kondensator vorgesehen ist.
4. Kraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator baulich mit dem Außenläufer vereinigt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 531532, 709 552, 876 620; USA.-Patentschrift Nr. 2 202 480.