DE1801971A1 - Verbrennungskraftmaschine - Google Patents

Verbrennungskraftmaschine

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DE1801971A1 DE19681801971 DE1801971A DE1801971A1 DE 1801971 A1 DE1801971 A1 DE 1801971A1 DE 19681801971 DE19681801971 DE 19681801971 DE 1801971 A DE1801971 A DE 1801971A DE 1801971 A1 DE1801971 A1 DE 1801971A1
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OPFERMANN DIPL CHEM ADOLF
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • F02G1/045Controlling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Description

  • Verbrennungskraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem Verdrängerkolben und einem Arbeitakolben welche koaxial in einem Zylinder gegenläufig geführt sind, wobei die Zylinderräume zwischen Verdränger- und Arbeitskolben einerseits und zwischen Verdrängerkolben und Zylinderkopf andererseits mitedander verbunden und mit einem Arbeitsgas gefüllt sind, wobei ferner ein Wärmeaustauscher zur Wärmeübertragung zwischen den Verbrennungsgasen einer Verbrennungskammer und dem Arbeitsgas vorgesehen ist, und wobei schließlich die Xoibenstangen des Verdrängerkolbens und des Arbeitskolbens mit einer Antriebswelle verbunden sind.
  • Verbrennungskraftmaschinen dieser Art sind z.B. unter der Bezeichnung Stirling-Motoren bekannt geworden. Sie zeichnen sioh durch geräusoharmen Lauf, Unempfindlichkeit gegen die Qualität des Brennstoffes, gute Verbrennung des Brennstofies und durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Andererseits weisen eie aber den Nachteil auf» daß sie verhältnismäßig bauauRwendigs insbe sonder materialaufwendig sind und im praktischen Betrieb nur sehr schwierig steuerbar sind, so daß z. B. Jeweils beim Außerbetriebsetzen des Motors erhebliche Schwierigkeiten auf treten.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Verbrennungskraftmaschine» auf~ bauend auf dem zu Anfang erläuterten Prinzip, zu schaffen, welche wesentlich einfacher, wirtschaftlicher ist, insbesondere einen größeren Wirkungsgrad aufweist und entsprechend den Forderungen der Praxis einfach und betätigungsmäßig steuer- bzw. regelbar ist.
  • Die gestellte' Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kolbenstangen derart getrennt voneinander und verstellbar mit der Antriebswelle verbunden sind, daß der Gegenlauf von Verdrängerkolben und Arbeitskolben beliebig regelbar ist.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird dadurch erzielt, daß die Antriebswelle in an sich bekannter Weise als Kurbelwelle ausgebildet ist, daß die Kolbenstange des Verdränger kolbens und/oder des Arbeitskolbens unter Zwischenschaltung einer Pleuelstange an einem in der Kurbelkröpfung mittels eines Hebelsystems verschiebbaren Gleitstein angreift.
  • Eine andere vorteilhafte Regeleinrichtung wird dadurch geschaffen, daß mindestens eine verschwenkbare Kurvenscheibe vorgesehen ist, an welcher das stirnseitige freie Ende der Kolbenstange des Ver drängerkolbens und/oder des Arbeitskolbens anliegt.
  • Die wirtschaftliche Arbei tsweise der Verbrennungskraftmaschine hängt im wesentlichen von den Wärmeüb ergangsflächen ab, die zum Wärmeaustausch zur Verfügung stehen, Aus diesem Grunde wird eine vorteilhafte Auegestaltung der Erfindung dadurch erreicht, daß der Verdrängerkolben und/oder der Arbeitskolben in Bewegungrichtung verlaufende Lamellen aufweist.
  • In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß die Lamellen des Verdrängerkolbens als Heislamellen mit Heizkanälen und diejenigen des Arbeitskolbens als Kühllamellen mit Kiihlkanälen ausgebildet sind.
  • Zur Vermeidung von Wärmeverlust ist es ferner in diesem Zusammenhang von Vorteil, daß der Verdrängerkolben aus wärmeisolierendem Material besteht.
  • Bei der bekannten Verbrennungskraftmaschine ist es erforderlich, einen separaten, außenliegenden Regenerator vorzusehen. Dieser wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung unter Vermeidung des bisherigen BauCaufwandes dadurch vermieden, daß die Vorrichtung zur Verbindung der Zylinderräume mindestens ein Heizrohr und ein Ktihlrohr aufweist, und daß diese Rohre mit Ventilen ausgestattet sind. In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, daß parallel zur Vorrichtung zur Verbindung der Zylinderräume eine Umwegleitung mit Abperrorganen vorgesehen ist.
  • Aus wärmetechnischen Gründen ist es ferner vorteilhaft, daß der Zylinder -im Bereich des Kompressionsraumes zwischen Verdränger- und Arbeitskolben mit einem Kühlmantel versehen ist.
  • Dem gleichen Zweck dient eine weitere Ausgestaltung der Erfindunst nämlich daß der Arbeitskolben hohl ausgebildet und mit Anschlüssen für die Zu- und Ableitung eines Kühlmittels versehen ist.
  • Eine bessere Ausnutzung der Verbrennungskraftmaschine kann daw durch erreicht werden, daß zwischen dem Verdrängerkolben und dem Arbeitskolben ein weiterer axial verschiebbarer Zwischen kolben mit axialen Gas-Durohtrittsöfinungen vorgesehen ist.
  • Zur Verbesserung des Wärmeitberganges ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, daß der Zwischenkolben und der Verdrängerkolben an den einander zugekehrten Seiten mit ineinandergreifenden Lamellen versehen sind; Steuerungstechnisch kann dadurch eine Verbesserung erzielt werden, daß der Zwischenkolben mittels einer eigenen Kolbenatange in bezug auf seinen Bewegungsvorgang regelbar ist.
  • Da das Arbeitsgas föllig unabhängig von den Verbrennungsgasen ist, ist es von Vorteil möglich, daß die Kolben mit ringförmigen oder flächigen Wärmeisolierungen versehen sind.
  • Außenliegende Leitungen bzw. Vorrichtungen zur Verbindung der Zylinderräume miteinander können dadurch vermieden werden, daß der Verdrängerkolben mindestens eine axiale Durohbohrung aufweist.
  • Wenn in besonderen Anwendungsfällen ein Regenerator erwünscht ist, so kann die Konstruktion vorteilhaft so gestaltet werden, daß der Verdrängerkolben hohl ausgebildet ist und in ibm ein Regenerator angeordnet ißt.
  • Da das Arbeitsgas sich im Laufe des Betriebes nicht verbraucht, ist es zweckmäßig, daß das Arbeitsgas aus Edelgas, vorzugsweise Helium, beateht.
  • Eine Verbesserung in bezug auf eine vielseitige RegelmUgli¢hkeit wird schließlich dadurch erzielt. daß Profilwalzen zur Steuerung der Bewegungaabläufe der Kolben vorgesehen sind.
  • Weitere vorteilhafte Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus dem Nachfolgenden.
  • In der Zeichnung sind Ausführungabeispiele der Erfindung im Schema dargestellt, und zwar zeigen: Fig 1 einen Längsschnitt durch eine Verbrennungskraftmaschine, Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil des Getriebes, Fig. 3 einen Längs schnitt durch eine andere Gestaltung mit lamellierten Kolben, Fig. 4 einen Querschnitt gemäß Schnittlinis IV - IV in Fig. 3, Fig. 5 ein Prinzipbild zur Veranschaulichung eines anderen Strömungsvorganges, Fig. 6 einen Längsechnitt durch eine andere Ausgestaltung mit Verdrängerkolben, Zwischenkolben und Arbeitekolbent Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine Profilwalze und Fig.8 ein Prinzipbild einer Regelvorrichtung.
  • Das Ausführungsbeispiel einer Verbrennungskraftmaschine gemäß Fig. 1 weist einen gemeinsamen Zylinder 1 für einen Verdrängerkolben 2 und einen Arbeitskclben 3 auf. An dem Verdrängerkolben 2 ist eine Kolbenstange 4 und an dem Arbeitskolben 3 eine Hohlkolbenstange 5 befestigt. An Jeweils unteren Ende der Kolbenstangen sind gelenkig Pleuelstangen 6, 7 angebracht, welche an Armen 8, 9 angreifen, die ihrerseits unter Zwischenschaltung von Gleiteteinen zur Ermöglichkng einer radialen Verschiebebewegung an Kurbelteilen 10, 11 von Kurbelwellen 12, 13 angreifen.
  • Der Arm 8 bw. 9 ist weitergeführt und trägt an seinem Ende eine Klaue 14, 15, die ihrerseits den Rand einer Kurgenscheibe 16, 17 umfaßt. Die Kurvenscheibe 16, 17 iet fest in Stützen 18, 19 angebracht. Die Kurbelwelle 12, 13 ist mittels Wälzlager 20, 21 gehalten und trägt an ihrem äußeren Ende ein Zahnrad 22, 23, welches mit Je einem weiteren Zahnrad 24, 25 in Eingriff steht, wobei die letzteren auf einer Abtriebswelle 26 befestigt sind. Das zuletzt erläuterte Getriebe ist vorteilhaft mit einem luftdicht verschloseenen Gehäuse 27 umgeben, welches vorteilhafterweise mit einer Gasfttllung unter Druck versehen sein kann.
  • Der Zylinder 1 ist gemäß Fig. 1 vorteilhaft zu beiden Seiten mit Austrittöffnungen 28, 29 bzw. 30, 31 versehen, sn welche Je zwei Kanäle 32, 33 bzw. 34, 35 angeschlossen sind. Diese Kanäle bzw. Leitungen sind mit Ventilen 36, 37 an den in Fig. 1 eingezeichneten Stellen versehen. Außerdem kann vorteilhaft noch eine Umwegleitung 38 mit Absperrorganen 39, 40 angeordnet werden. Im unteren Teil ist der Zylinder 1 vorteilhaft mit Kühlrippen 41 oder einem Kühlmantel oder sonstigen Kühlvorrichtungen ausgestattet.
  • Oberhalb des Zylinderkopfes 1a befindet sich eine Brennkammer 42 mit Värmeaustauschelementen 43, die im Bereich der Wärmeaustauschelemente von einem Ringraum 44 umgeben ist, der seinerseits nach den Zylinderaustrittsöffnungen 28, 30 zu geöffnet ist.
  • Außerdem ist die Brennkammer 42 noch von einem Gehäuse 45 umgeben, welches vereinfacht dargestellt ist und Vorrichtungen zur Vorwärmung der an dem Stutzen 46 eingeführten Frischluft sowie zur Kühlung der an dem Stutzen 47 austretenden verbrannten Abgase enthalten kann. Mit dem Bezugszeichen 48 ist eine Brenndtise bezeichnet.
  • Der Raum 49, der allseitig abgeschlossen ist, ist mit einer geeigneten Gasfüllung, vorzugsweise Edelgas, z.B. Helium, angefüllt Es wird besonders darauf hingewiesen, daß dieser Gasraum völlig getrennt von dem Raum der Brennkammer 42, 43 ist, so daß eine Mischung zwischen den Edelgasen und den Verbrennungegasen nicht stattfinden kann. Daraus resultiert der wesentliche Vorteil, daß in der Brennkammer beliebige Brennstoffe verbrannt werden können, da diese Brennstoff bzw. die-Abgase nicht mit bewegten Teilen in Berührung# kommen, dort also- einen Verschleiß verursachen könnten.
  • Die Wirkungsweise der oben beschriebenen Verbrennungskraftmaschine ist im wesentlichen folgende. Durch die Brennstoffdüse 48 wird Brennstoff in die Brennkgmmer eingeführt, wo dieser unter Zum#ischung der durch den Stutzen 46 zugeleiteten Frischluft verbrannt wird. Die Wandung des Verbrennungsraumes und die Rippen 43 zur Verbesserung des Wärmeüberganges werden somit aufgeheizt. Die Bewegung der oben beschriebenen Kolben ist nun folgend. Ausgehend von der in Fig. 1 eingezeichneten unteren Stellung (unterer Totpunkt) des Arbeitskolbens 3 verschiebt sich dieser durch Wirkung des zuvor erläuterten Getriebes schnell nach, oben hin. bis zu seiner obersten Stellung (oberer Totpunkt).
  • Während dieses Bewegungsvorganges wird das Gas im Raum 49 verdichtet. Sodann wird der Verdra'ngerk-olben 2 durch Wirkung des entsprechenden Getriebes aus seiner eingezeichneten obersten Stellung in die unterste Stellung geführt. Ex bewirkt damit eine Verdrängung des komprimierten Gases, welches durch die Leitung bzw. den Kanal 33 in den sich vergrößernden Raum 49a und den Ringraum 44 überströmt. Das Gas erhitzt sich nun an den Außenwänden des Verbrennungsraumes sehr stark, dehnt sich damit aus und drückt den Verdrängerkolben mitsamt dem Arbeitskolben nach unten, so daß in diesem Arbeitshub Leistung erzeugt wird. Autgrund der getrieblichen Wirkung wird nun der Verdrängerkolben wieder nach oben geftihrt, so daß die Gase zurückgespült werden, und zwar durch den Kanal 32, der zusammen mit dem Kanal 33 eine Regenerator-Wirkung erzeugt, d.h. es findet ein Wärmeaustausch statt, und die Gase werden im Bereich dieses Kanales abgekühlt.
  • Weiterhin kühlen sich die Gase durch Expansion und durch AuBenkehlung wieder ab. Der oben beschriebene Vorgang kann sich nun wiederholen.
  • Das oben beschriebene Getriebe ergibt nun in bezug auf die Bewegungen der beiden Kolben einen erheblichen Vorteil. Wie nämlioh aus der obigen Wirkungsbeschreibung hervorgeht, ist es von besonderem Vorteil, wenn die beiden Kolben nicht einen Bewegungsablauf nach den Sinus-Gesetzen ausführen, sondern in bestimmten Stellungen verharren und zwischen den Ruhestellungen schnelle Bewegungen ausführen. Diea wird durch das Getriebe dadurch ermöglichst, daß die Kurvenscheiben 16, 17 entsprechend den gewünschton Bewegungsabläufen gestaltet werden können. Z,B, erhält die Kurvenscheibe für den Bereich eines Stillstandes eines Kolbens einen Kreisbogen entsprechend der Bewegung der Pleuelatange 6 bzw. 7 über den Winkelbereich der betreffenden Kurbeldrehung.
  • Alle anderen Bewegungsabläufe können durch Wa#hl der Kurvenscheibe bestimmt werden.
  • Pi'g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer solchen Kurvenscheibe 16 in Seitenansicht. Es ist erkennbar, daß der Arm 8 mittels eines Gleiteteines 10a in einer Schlitzführung 10b des Kurbelteiles 10 radial verschiebbar ist.
  • Pig. 3 und 4 zeigen ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel, nach welchem der Zylinderkopf 50 sowie der Verdrängerkolben 51.
  • und der Arbeitskolben 52 mit ineinandergreifenden Lamellen 53 bis 56 versehen sind. Diese Lamellen können gemäß Fig. 4 parallel zueinander verlaufen oder aber sie können radial zum Mittelpunkt des Kreisquerschnittes gerichtet sein. Durch diese lamellenförmige Ausgestaltung wird der Wärmeübergang wesentlich verbessert, da die zur Verfügung stehenden Oberflächen wesentlich vergrößert werden. Es ist zweckmäßig, den Verdrängerkolben 51 aus Ieoliermaterial herzustellen, zumindest aber Teile des Kolbens, insbesondere die Stirnseitigen Flächen bzw, die Außenflächen und gegebenenfalls auch die Lamellenflächen. Außerdem ist es zweckmäßig, den Arbeitskolben 52 mitsamt den Lamellen hohl auszubilden und diesen Hohlraum 52a über geeignetes Vorrichtungen 57 mit einem Kühlmittel,vorzugsweise einer Kühlflüssigkeit, zu beschicken. Anstelle der oben beschriebenen Kanäle 32, 33 kann der Verdrängerkolben 51 auch mit einer oder mehreren längs-, d.h. in Bewegungsrichtung verlaufenden Bohrungen 51a versehen nein, 80 daß das Arbeitsgas wechselweise durch diese Bohrungen hindurchströmt.
  • Fig. 5 zeigt im Schema eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung, wonach an den Zylinder 1 sowohl im Bereich der oeffnung 28 als auch im Bereich der oeffnung 29 Je eine Leitung 58 angeschlossen ist, und zwar dient diese Leitung im oberen Bereich zur Erhitzung und im unteren Bereich zur Kühlung. Die Strömungsrichtung ist durch den eingezeichneten Pfeil"angegeben. Vorteilhaft kann ein Regenerator 59 zwischengeschaltet werden. Ferner kann vorteilhaft auch noch in dem Verdrängerkolben eine Längsnute 2a (Fig. 1) vorgesehen werden.
  • Fig. 6 zeigt ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wonach in einem Zylinder 60 ein Verdrängerkolben 61, ein Zwischenkolben 62 und ein Arbeitskolben 63 mittels Je einer kolben bzw. Hohlkolbenstange 64, 65, 66 entsprechend dem gewUnschten Bewegungsablauf geführt sind. Der Zwischenkolben 62 dient zur besseren Regelung der Wärmeverhältnisse, insbesondere zur Vermeidung einer Überhitzung der Arbeitsgase. Zu dem gleichen Zweck kann auch der Verdrängerkolben 61 mit dem Zwischenkolben 62 vertauscht werden, so daß der Zwischenkolben sich also gegentiber dem Zylinderkopf 60a befindet.
  • Die Steuerung erfolgt zweckmäßigerweise derart, daß dem Arbeitsgas nur eo viel Wärme zugeführt wird, daß die Temperatur des Arbeitegasee nach der adiabatischen Ausdehnung wieder die gleiche ist, wie sie beim Komprimieren unter Kühlung mittels des Arbeitakolbens entsteht. Zur Regulierung der Verbrennungskraftmaschine dient noch eine Umwegleitung 38 (Fig. 1!, die mittels Absperrorganen 39, 40 wahlweise geöffnet oder geschlossen werden kann.
  • Es'sei in diesem Zusammenhang noch bemerkt daß der Kompressionsraum des Arbeitskolbens, wie in Fig. 1 durch die Ktihlrippen 41 veranschaulicht ist, niögliqhst gekiihlt werden soll, während der Raum, der nur von dem Verdrängerkolben bestrichen wird, nach außen isoliert wird.
  • Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Profilwalze 67, in welche ein Arm 68 eingreift, der seinerseits mit der Pleuels etange 69 verbunden ist0 Der Fühler 68a tastet während des Umlauf es des Gelenkes 69a um die Achse 70 die ringförmige Profilierung ab und steuert somit den Bewegungsablauf des entsprechenden Kolbens. Dieser Bewegungsablauf kann dadurch verändert und beliebig gesteuert werden daß die Profilwalze in Richtung des Pfeiles 71 verschoben wird0 Eine weitere Regelvorrichtung, die insbesondere beim Anlassen des Motors und beim Stillsetzen Verwendung findet, ist in Figo 8 schematisch dargestellt und zwar kann der Gelenkzapfen 72, , der in geeigneter Weise mit dem Getriebe verbunden ist, mittels eines Steines 73 in einer Schlitzführung 74 durch Wirkung der Hebelarme 75, 76, 77 durch Druck auf die Stütze 78 beleibig verstellt werden, wobei die Stütze an einer Büchse 79 verschiebbar auf der Drehachse 80 gehalten ist.
  • Es sei schließlich noch bemerkt, daß ein Massenausgleich in bezug auf die Kolbenbewegungen mit allgemein bekannten Mitteln durchgeführt werden kann, insbesondere ist es zweckmäßig, zwei der oben erläuterten Zylinder in Boxerausführung unter Zwischenschaltung eines gemeinsamen Getriebes einander gegenüberliegend anzuordnen.
  • Im Rahmen der Erfindung können weitere vorteilhafte Ausge staltungen vorgesehen werden. So ist es zum Beispiel zweck mäßig, den Verdrängerkolben zu kühlen. Dies geschieht beispielsweise in der Weise» daß der Verdrängerkolben hohl ausgel bildet ist3 und zwar gegebenenfalls einschließlich der Lamellen, wobei dieser Hohlraum Anschlüsse für die Zu und Ableitung eines geeigneten KUhlmittels aufweist. Diese Anschlüsse können durch axiale Bohrungen durch die Kolbenstange gebildet werden.
  • Es können dann an die Austrittsenden dieser Bohrungen geeignete Vorrichtungen zur V@rbindung mit einer Kühleinrichtung vorgesehen werden.
  • Von Vorteil ist ferner, die oben beschriebenen einzelnen Kolben aus kreisförmigen Platten und evtl. zylindrischen Wänden sowie ein- oder beiderseitig angeordneten Lamellen herzustellen. Bei dem Verdrängerkolben und dem Zwischenkolben ist es dann zweckmäßig» die oben erläuterten Durchbreehungen an Jeweils den dünnsten Stellen zwischen den Lamellen vorzusehen, durch welche das Arbeitsgas wechselseitig hindurchtritt.
  • Es wurde oben bereits ausgeführt, daß der Verdrängerkolben aus wärmeisolierendem Material hergestellt sein kann. Zwekmäßig ist es, den Verdrängerkolben und gegebenenfalls auch den Zwischen-Außen kolben mit einer (Beschichtung zu versehen» die aus zwei Schichten besteht, nämlich einer äußeren wärmeleitenden Schicht aus geeigneten metallischen Werkstoffen und einer inneren wärmeisolierenden Schicht.
  • Zur Steuerung der Verbrennungskraftmaschine sind noch folgende Alternativen mit Vorteil möglich. Der Verdränger kolben und/oder der Zwischenkolben kann durch eine umlaufende Kurvenscheibe und/oder einer Profilwalze direkt betätigt werden, und zwar in kraftschlüssiger oder formschlüssiger Verbindung. In diesem Falle wird der Arbeitskolben mit einem normalen bekannten Kurbeltrieb versehen. Es wird ferner ausdrücklich bemerkt, daß auch eine thermostatische Einrichtung vorgesehen werden kann, welche so gestaltet bzw. e eingerichtet ist, daß sie von der Temperatur des Heizkörpers, das heißt von dem Verbrennungsraum und/oder von der Temperatur der Ar beitsgase beeinflußt wird. Die thermostatische Einrichtung wirkt dann mittels einer evtl. zusätzlichen manuellen oder automatischen Regelung auf die Steuerung der Kolben ein.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern soll auch weitere Konstruktionen und Konstruktionsänderungen erfassen, bei welchen die zu Anfang erläuterten Erfindungsgedanken benutzt sind.

Claims (23)

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verbrennungskraftmaschine mit mindestens einem Verdrängerkolben und einem Arbeitskolben, welche koaxial in einem Zylinder gegenläufig geftthrt sind, wobei die Zylinderräume zwischen Verdränger- und Arbeitskolben einerseits und zwischen Verdrängerkolben und Zylinderkopf andererseits miteinander verbunden und mit einem Arbeitsgas gefttllt sind, wobei ferner ein# Wärmeaustauscher zur Wärmeübertragung zwischen den Verbrennungsgasen einer Verbrennungskammer und dem Arbeitsgas vorgesehen ist, und wobei schließlich die Kolbenstangen des Verdrängerkolbens und des Arbeitskolbens mit einer Antriebswelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen derart getrennt voneinander und verstellbar mit der Antriebswelle verbunden sind, daß der Gegenlauf von Verdrängerkolben und Arbeitskolben beliebig regelbar ist.
2. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle in an sich bekannter Weise a urbelwelle ausgebildet ist, daß die Kolbenstange des Ver @@ängerkolbens und/oder des Arbeitskolbens unter Zwischenschaltung einer Pleuelstange an einem in der Kurbelkröpfung mittels eines Hebelsystems verschiebbaren Gleitstein angreift.
3. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine verschwenkbare Kurvenscheibe vorgesehen ist, an Welcher das stirnseitige freie Ende der Kolbenstange des Verdrängerkolbens und/oder des Arbeitskolbens anliegt.
4. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben und/oder der Arbeitskolben in Bewegungsrichtung verlaufende Lamellen aufweist.
5. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen des Verdrängerkolbens als Heiz-1 eilen mit Heizt ölen und diejenigen dos Arbeitskolbens als Kühllamellen mit Kühlkanälen ausgebildet sind.
6. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben aus wärmeisolierendem Materi@l besteht.
7. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Verbindung der Zylinderräume mindestens ein Heizrohr und ein Kühlrohr aufweist, und daß diese Rohre mit Ventilen ausgestattet sind.
8. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zur Vorrichtung zur Verbindung der Zylinderräume eine Umwegleitung mit Absperrorganen vorgesehen ist.
9. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder im Bereich des Kompressionsraumes zwischen Verdränger- und Arbeitskolben mit einem Xtihlmantel versehen ist.
10. Verbrennangskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben hohl ausgebildet und mit Ansohltissen ftfr die Zu- und Ableitung eines Xtihlmittels versehen ist.
II. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Verdränger~ kolben und dem Arbeitskolben ein weiterer axial verschiebbarer Zwischenkolben mit axialen Gas-Durchtrittsöffnungen vorgesehen ist.
12. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekeenzeichnet, daß der Zwischenkolben und der Verdrängerkolben an den einander zugekehrten Seiten mit ineinandergreif enden Lamellen versehen sind.
13. Verbrennungsmaschine
nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben mittels einer eigenen Kolbenstange in bezug auf seinen Bewegungsvorgang regelbar ist.
14. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben mit ringförmigen oder flächigen Wärmeisolierungen versehen sind.
15. Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben mindestens eine axiale Durchbohrung aufweist.
16. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkolben hohl ausgebildet ist und in ihm ein Regenerator geordnet ist.
17. Verbrennungskraftmaschine oh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da das Arbeitsgas aus Edelgas, vorzugsweise Helium, besteht.'
18. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Profilwalsen zur Steuerung der Bewegungsabläufe der Kolben vorgesehen sind.
19. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebegehäuse mit einer Gasfüllung versehen ist.
20. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen radial oder parallel zueinander verlaufen.
21. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Regenerator mit Isolierstoffen versehen ist, welche in Richtung des jeweiligen Gasstromes eine geringere Wärmeleitfähigkeit aufweisen als quer hierzu, vorzugsweise Graphit.
22. Verbrennungskraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Zylinderkopf und dem Verdrängerkolben oder zwischen dem Verdrängerkolben und dem Arbeitskolben ein Zwischenkolben vorgesehen ist, welcher über seine Kolbenstange mit einem eigenen Steuergetriebe verbunden ist.
23. Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkolben mit Lamellen verschen ist, daß der Zwischenkolben ferner hohl ausgebildet ist und daß an diesen Hohlraum Anschlüsse für die Zu- und Ableitung von Heizmitteln vorgesehen sind.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0025317A1 (de) * 1979-08-28 1981-03-18 Antonius Marinus Mortel Kraftmaschine mit äusserer Verbrennung
EP0056927A1 (de) * 1981-01-27 1982-08-04 FIDES TREUHAND GmbH Kolbenmaschine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0025317A1 (de) * 1979-08-28 1981-03-18 Antonius Marinus Mortel Kraftmaschine mit äusserer Verbrennung
EP0056927A1 (de) * 1981-01-27 1982-08-04 FIDES TREUHAND GmbH Kolbenmaschine
US4514979A (en) * 1981-01-27 1985-05-07 Fides Treuhand Gmbh Hot-gas piston type engine

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