DE3229108A1

DE3229108A1 - Thermisches antriebsystem fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE3229108A1
Application number: DE19823229108
Authority: DE
Inventors: Franz X. Prof. Dr.-Ing. 8000 München Eder; Helmut Prof. Dr. 6900 Heidelberg Krauch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-08-04
Filing date: 1982-08-04
Publication date: 1984-02-09

Description

THERMISCHES ANTRIEBSYSTEM FOR KRAFTFAHRZEUGE
In dieser Zeit, die von Rohstoffknappheit und Umweltbelastung durch Schadstoffemission sowie Lärm bedroht ist, muß bei der zunehmenden Zahl der Kraftfahrzeuge die Frage nach einem alternativen Antriebsystem gestellt werden, verschlingt doch der Straßenverkehr einen merklichen Tell des zu importierenden Erdöls, trägt mehr als die Hausbehelzung zur Emission von CO, Ruß und NOx bei und stellt wohl die größte Lärmq'uelle dar. Das Von Akkumulatoren betriebene Elektroauto scheitert heute noch an Preis, Lebensdauer und Gewicht der Batterien und wird im Hinblick auf den Primärenergiebedarf bei der Stromerzeugung (30 bis 35 % Wirkungsgrad der thermischen Kraftwerke) dem Diesel-und Otto-Motor immer unterlegen sein.
Anders steht es mit dem Regeneratlv-MotOr nach dem Stirling-Prinzip: bei diesem in einem regenerativen, mit Heliumgas als Arbeitsmedium arbeitendem Motor wird der Hocbtemperaturzylinder von außen durch einen Gas- oder Ulbrenner beheizt, dessen Schadstoffemission weniger als 10 % derjenigen ist, die durch eine innere Verbrennung im konventionellen Motor erzeugt wird.
Da Stirling-Motorenohne Ventile arbeiten, sind sie Lelseläufer, besitzen eine lange Lebensdauer und weisen einen hohen Wirkungsgrad auf.
Eine in der Anwendung noch velseitigere Lösung des Problems bietet der nachfolgend beschriebene Erfindungsgegenstand an.
Der diesem neuartigen Antriebsystem zugrundeliegende thermodynamische Prozeß iäßt sich mit Hilfe der Figur 1 a verstehen.
In dieser schematischen Abbildung werden fm Arbeitszylinder 1 durch einen zwischen der unteren und oberen Endstellung periodisch bewegten Verdrängerkolben 2 ein oberes und unteres Teilvolumen 3, 4 abgetrennt, die über die Wärmeaustauscher 5, 7 und den thermischen Regenerator 6 verbunden sind. Ober den Wärmetauscher 5 wird dem durchströmenden Arbeltsgas (z.B. Helium von 3 MPa = 30 bar) bei der Temperatur T2 (z.ß.5000C) die Wärmeleistung Q2 zugeführt, während ihm im Wärmetauscher 7 bei der Temperatur T0 (z.B. 500C) die Wärmeleistung QO entzogen wird.
Beim Auf- und Abbewegen des durch einen elastischen O-Ring 8 auf der kalten Zylinderseite abgedichteten Verdrängerkolbens entsteht im thermischen Regenerator 6 ein etwa lineares Temperaturgefälle T2+Tot weshalb das durchgeschobene Arbeitsgas die Regeneratorenden mit den entsprechenden Temperaturen Tos T2 verläßt. Die gesamte eingeschlossene Gasmasse m, die sich aus der Summe m = (p/R)ß(Vj/Tj) (1) berechnet, wenn p der Systemdruck, R die Gaskonstante, V. die Tellvolumina 3, 4 sowie die Totvolumina der Wärmetauscher 5, 7 und des Regenerators 6 darstellen, in denn'die entsprechenden Temperaturen T2, T0 bzw.(To+T2)/2 herrschen. Entsprechend Gl.
(1) wird der Gasdruck p, der an jeder Stelle der gleiche ist, seinen geringsten Wert erhAlte,$wenn der Verdrängerkolben 2 in der oberen Totlage steht undmaximal sein., wenn der Kolben seine tiefste Stellung erreicht. Das Verhältnis von maximalem (p') zu minimalem Gasdruck (p") hängt von der Größe der einzelnen Totvolumina und von den Temperaturen Tos T2 ab; es liegt in der Praxis zwischen 1,5 und 2.
Erfindungsgemäß werden am unteren Zylinderdeckel die federbelasteten Rückschlagventile 9, 10 angebracht und deren Gasableitungen mit en Druckbehältern 11, 12 verbunden. Bei der periodischen Bewegung des Verdrängers 2 wird sich in der Nähe seines unteren Totpunktes des Ventil 9 öffnen und ein Teil des Arbeitsgases in den Druckbehälter 11 strömen, während der Gleichgewichtsdruck im Niederdruckbehälter 12 sich einstellt, wenn sich der-Kolben dem oberen Totpunkt nähert und durch das Ventil 10 eine Gasmenge am In den Arbeitszylinder nachströmt. Im stationären Betrieb wird sich ein Druckverhältnis p'/p" einstellen, das mit der Temperatur T2 anwächst. Das wesentliche Erfindungsmerkmal besteht darin, das Hochdruckreservoir 11 über einen Expansionsmotor 13 mit dem Niederdruckspeicher 12 zu verbinden und die in den Druckbehältern 11, 12 gespeicherte Druckenergie in mechanische Arbeit umzuwandeln. Strömt durch den Expander 13 die Gasmenge m (kg/s), so entwickelt dieser die (theoretische) Leistung P = m(p'-p")v , (2) wenn v das mittlere spezifische Volumen des expandierenden Arbeitsgases ist.
Die sich im stationären Betrieb einstellenden Gleichgewichtsdrücke p'» p" in den Druckbehältern 11, 12 hängen vom äußeren Gasdurchsatz m ab. In Figur 1 b ist in Abhängigkeit vom Kurbelwinkel + der Systemdruck p dargestellt; dem Punkt A entspricht der unterstehKolbenstellung und einem Druck p', bei dem die Gasmenge am an den Behälter 11 abgegeben wird. Mit der kleineren Gasmenge m2 erfolgt während der Aufwärtsbewegung von 2 die Druckabnahme A-B bis zum Druck p".; bei weiterer Zunahme des unteren Arbeitsraumes 4 öffnet sich das Ventil 10 und wird die Gasmenge am aus dem Niederdruckbehälter 12 nachströmen. Am Punkt C wird sich das Ventil wieder schließen und, zwischen C und D eine Kompression der um am auf ml vergrößerten Gasmenge voliziehen, die bei D das Ventil 9 öffnet und die Teilgasmenge Am an den Hochdruckbehälter 11 abgibt.
Wie aus Fig.l b , in der auch für ein kleineres Gasdruckverhältnis der Druckverlauf gestrichelt für einen ganzen Arbeitszyklus eingetragen ist, leicht zu erkennen ist, besteht zwischen dem äußeren Gasdurchsatz m = n-am , wenn n die Drehzahl pro Sekunde ist, und dem Druckverhältnis p'/p ein klarer Zusammenhang, der in Figur 2 für ein Berechnungsbeispiel dargestellt ist. Mit wachsendem Durchsatz m sinkt das Druckverhältnis p'lp" etwa linear.
Aus der Darstellung in Figur 2 läßt sich das Betriebsverhalten des neuen Antriebsystems ableiten. Geht man davon aus, daß als Expander keine Strömungsmaschinen sondern Kolbenmotoren mit Rotations- oder oszillierender Bewegung benutzt werden, so wird der Gasdurchsatz proportional zum Druck und der Drehzahl.
In der Figur 2 wird damit die Drehzahl n des Antriebsmotors, d.h.die Geschwindigkeit des Fahrzeuges w = K m/p' , (3) worin K eine Konstante ist. In dieser Figur ist ebenfalls die vom Motor abgegebene Leistung P nach Gl.(2) eingetragen; die gestrichelte Kurve erreicht bei größerem Durchsatz und Fahrgeschwindigkeit ein Maximum, das von der Motorgröße abhängt. Ein wesentlicher Vorteil des Erfindungsgedankens tritt dabei zutage: Da das Druckverhältnis dem vom Expansionsmotor erzeugten Drehmoment D proportional ist, entwickelt dieser beim Stillstand bzw. beim Anfahren sein höchstes Drehmoment. Dieser Drehmomentenverlauf entspricht dem eines Gleichstrom-Hauptschluß-oder eines Drehstrom-Asynchronmotors. Damit entfallen bei diesem Antriebsystem Getriebe und Kupplung des konventionellen Verbrennungsmotors.
Erfindungsgemäß kann der Expansionsmotor, der über ein Getriebe die Laufräder antreibt, als Bremsmotor genutzt werden, wenn Druckgaszu- und ableitung vertauscht werden. In diesem Betriebszustand wird aus dem Niederdruckbehälter 12 das Arbeitsgas beim Druck p" angesaugt und auf mindestens dem Druck p' des Hochdruckpuffers 11 verdichtet.
Die technische Realisierung der Erfindungsgedankens ist in einem vereinfachten Beispiel in der Figur 3 angegeben. Der Arbeitszylinder 14 aus warmfestem Stahl besitzt einen halbkugelförmigen Zylinderkopf, der innen mit einer wärmeisolierenden Keramikschicht 15 ausgekleidet ist. Der thermische Regenerator 16 ist als Hohlzyllnder mit einer großen Anzahl axialer Kanäle von kleinem Durchmesser ausgebildet, die vom Arbeitsgas in wechselnder Richtung durchströmt werden. Er besteht ebenfalls aus isolierender Keramik und bildet gleichzeitig die Zylinderlauffläche. An das kalte Regeneratorende ist der Röhrchenwärmetauscher 19-angeschlossen ( in Fig.la mit 7 bezeichnet), der wassergekühlt istAund dessen gehonter, zylindrischer Innenmantel die Lauffläche für den Unterteil 20 des Verdrängerkolbens 21 darstellt, dessen Oberteil ebenfalls aus keramischem Material besteht.
Der in Fig.la mit 5 bezeichnete Wärmetauscher ist in der Ausführung der Figur 3 als Bündel aus dünnen, warmfesten Rohren 17 ausgebildet, welche den oberen Arbeitsraum 18 mit der oberen, heissen Zuleitung des- Regenerators 16 verbinden. Die Wärmeleistung Q2 wird dem Rohrbündelaustaustauscher 17 durch den Gas- oder Ulbrenner 21 zugeführt, der in der außen isolierten Brennkammer 22 zentrisch angeordnet ist und dessen Abgase durch den Stutzen 23 entweichen.
Die sinusförmige Bewegung des Verdrängerkolbens 21 erfolgt über die Kurbelwelle 24, die vom Hilfsexpander 25 angetrieben wird und an die über das Pleuel 26 die im Kreuzkopf 27 geführte Kolbenstange 28 angelenkt ist. Durch die "schwimmende" Dichtungsmanschette 29 wird die Kolbenstange im Zylinderdeckel abgedichtet. Der untere Arbeitsraum 30 ist über die federbelasteten Rückschlagventile 31,32 mit den Gasbehältern 33, 34 verbunden, in denen das Arbeitsgas entsprechend dem äußeren Gasdurchsatz m mit seinem maximalen (p') bzw. minimalen Druck (p") gespe} chert wird. Ober die Rohrleitung 35 ist der Niederdruckbehälter 34 mit dem druckfesten Kurbelgehäuse 36 Verbunden. Der zum Antrieb des Verdrängerkolbens benutzte Hilfsexpander 25 wird - ähnlich wie die Hauptexpansionsmotoren -als Kreiskolben- oder Zellenmotor ausgebildet und ist über das steuerbare Regelventil 37 an den Hochdruckbehälter 33 angeschlossen; das expandierte Arbeitsgas entweicht über den Stutzen 38 in das Kurbelgehäuse. Der Hilfsexpander 25 betreibt außerdem den Motor-Generator 39, der zweckmäßig als Gleichstrommaschine ausgebildet ist und die Fahrzeugbatterie auflädt.
Zur Nutzung des von der Kompressoreinheit erzeugten Druckgefälles wird dieses erfindungsgemäß in einem oder mehreren Expansionsmotoren in einer adiabatischen Zustandsänderung in mechanische Arbeit umgewandelt. Als Expansionsvorrichtung sind alle Kolbeninaschinen geeignet, die bei hohem Mitteldruck (30 bis 60 bar) und mit einem relativ kleinen Expansionsverhältnis von maximal 2:1 einen hohen Wirkungsgrad aufweisen Es kommen hierfür der Wankel-Kreiskolbenmotor, der Zellenexpansionsmotor9 aber auch ein selbstgesteuerter Expanstonskolbenmotor in Betracht. In Figur 3 Ist als Beispiel ein Zellenexpansionsmotor 40 dargestellt, dem über die flexible Druckleitung 41 das Hochdruckgas aus dem Behälter 33 zugeführt wird, das nach der Expansion über die flexible Leitung 42 in den Niederdruckbehälter 34 zurückströmt. Der Motor selbst besteht aus dem zylindrischen Gehäuse, in dem der zylindrsiche Läufer 43 mit einer Anzahl bßweglicher Drehschieber um eine exzentrische Achse drehen kann Das von ihm ausgeübte Drehmoment ist der Druckdifferenz p"-p und dem Gasdurchsatz m (kg/s) sowie der Drehzahl proportional. Ober ein (nicht gezeichnetes) Untersetzungsgetriebe ist der Motor 40 mit dem anzutreibenden Laufrad kraftschlüssig verbunden.
Zur Dosierung von Gasdurchsatz und Gasdruck p', d.h.der Motorleistung ist in die Hochdruckleitung das Regelventil 44 eingeschaltet, das geschlossen ist und bei Betätigung sich öffnet. Um zu verhindern, daß das Arbeitsgas durch die von der Motorschmierung herrührenden Uldmpfe verunreinigt wird ist in die Niederdruckleitung 42 das Ulfilter 45 geschaltet.
Erfindungsgemäß wird der über ein Getriebe mit dem Antriebsrad in Kraftschluß stehende Motor als Bremse für eine länger dauernde Verzögerungsphase des Kraftfahrzeugs benutzt.
Zu diesem Zweck werden Zu- und Ableitung des Motors 33, 34 dadurch vertauscht, daß das Zweiwegeventil 46 betätigt wird.
Der nunmehr vom Fahrzeug angetriebene Motor 40 wird zum Kompressor, der unter Arbeitsleistung das mit dem niedrigeren Druck p" angesaugte Arbeitsgas auf einen Druck p>p' komprimiert und dem Hochdruckbehälter zuführt. Auf diese Weise läßt sich die Bremsenergie speichern und für den anschließenden Fahrbetrieb nutzen.
Das in Figur 3 näher beschriebene Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens eröffnet weitere Einsichten in das neue Antriebsystem: es ist ohne welteres möglich, in Parallelbetrieb mehrere gleichartige Expansionsmotoren über flexible Leitungen zum Antrieb der gelenkten Vorderräder oder aller Räder zu verwenden. Infolge des geringen Gewichts dieser Motoren wird die ungefederte Radmasse weniger als durch Kreuzgelenke und Antriebswellen erhöht. Es entfallen aber vor allem Kardanwellaund Differentialgetriebe, da sich die Drehmomente der einzelnen Aggregate an die Fahrwiderstände automatisch anpassen.
Für die Abwickelung eines ökonomischen Fahrbetriebs wird erfindungsgemäß die vorgegebene Temperatur T2 des heissen Wärmetauschers 17 für alle Betriebszustände dadurch konstant gehalten D daß die Brennstoffzufuhr für den Brenner 21 automatisch über einen Temperaturfühler geregelt wird. Mit Hilfe eines zweiten Regel kreises wird das Zuleitungsventil 37 für den Hilfsexpander derart eingestellt, daß sich seine Drehzahl automatisch dem zum Antrieb erforderlichen Gasdurchsa-tz m anpaßt.
Bezüglich der Konstruktion und der räumlichen Anordnung von Druckgaserzeuger und der Antriebseinheiten im Kraftfahrzeug bestehen nur wenige Beschränkungen. Für größere Le-istungen wird das Arbeitsvolumen des Kompressorteils zweckmäßig auf mehrere Zylinder verteilt, wobei aus Gründen des Massenausgleichs und einer geringen Bauhöhe Vier- und Sechszylinderanordnungen vorzuziehen sind, die durch eine gemeinsame Brennkammer beheizt werden, jedoch einzeln mit den beiden Rückschlagventilen ausgerüstet sein müssen. Das Antriebsaggregat kann unabhängig von den Antriebsmotoren im Fahrzeug untergebracht werden; auch eine platzsparende Unterfluranordnung ist möglich.
Für die konstruktive Ausbildung der Druckspeicher wird als Erfindungsmerkmal hervorgehoben, daß die Gasspeicher als Rohrträger ausgebildet werden und gleichzeitig einen tragenden Teil des Fahrzeugrahmens bilden. Aus Gründen der Gewichtsersparnis können Hoch- und Niederdrudkspeicher als gemeinsamer Doppelbehälter konstruiert werden, bei dem innerhalb das außenliegenden Niederdruckpuffers der Hochdruckteil angeordnet ist, dessen Druckbelastung durch den Außendruck stark ver ringert wird.
Faßt man die wichtigsten Kennzeichen dieser Erfindung zusammen, so ergeben sich gegenüber den konventionellen Antriebsystemen folgende Vorteile: 1. Der Brennstoff wird In einem thermodynamisch günstigen Prozeß durch eine schadstoffarme, äußere Verbrennung in speicherbare Druckenergie umgewandelt.
2. Durch flexible Druckleitungen wird die in Druckbehältern gespeicherte potentielle Energle durch einzelne, parallel geschaltete Expansionsmotoren in mechanische Energie umgewandelt, wobei jedes Rad separat angetrieben wird.
3. Das Drehmoment der Antriebsmotoren Ist bei Stillstand, d.h.
im Anfahrvorgang am größten und fällt stetig mit wachsender Fahrgeschwindigkeit.
4. Infolge des Elnzelradantriebs und der gUnstigen Drehmomentcharakteristik entfallen bei diesem Antriebsystem das Getriebe> die Kupplung, die Kardan-und Antriebswellen, sowie das Differentialgetriebe.
5. Durch Umschalten der Antriebsmotoren lassen sich diese zum Abbremsen anwenden, wobei die dabei aufzuwendende Bremsarbelt in den Druckbehältern gesp,bilichert und wiedergenutzt wird.

Claims

Patentansprüche t.t 1 Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge, bei dem durch 4restes Verbrennen von primären Energieträgern die zur Fahrzeugbewegung erforderliche mechanische Leistung erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit Gas gefüllten Druckzylinder, der an einem Ende einen Wärmetauscher zur Zufuhr von äußerer Wärme an das Arbeitsgas, am anderen Ende einen zweiten, gekühlten Wärmetauscher zur Wärmeabfuhr aus dem Arbeitsgas, sowie zwischen beiden Austauschern einen außenliegenden, thermischen Regenerator enthält und dessen Inhalt durch einen am kalten Zylinderende abgedichteten, periodisch hin-und herbewegten Verdrängerkolben in mit heissem bzw.

kaltem Gas gefüllte , sich periodisch verändernde Teilvolumina aufgeteilt wird, wodurch der Gasdruck in allen Teilvolumina periodisch zwischen einem Höchst- und Tiefstwert schwankt und durch ein federbelastetes Rückschlagventil in der Hochdruckphase eine bestimmte Gasmenge in einen Druckbeha.lter übergeleitet wird, während aus einem zweiten Behälter nie drigeren Drucks dieselbe Gasmenge über ein zweites entsprechendes Ventil in den Arbeitszylinder zurückströmt und der sich außen zwischen besagten Druckbehältern einstellende Gasmengenstrom in einem Gasexpansionsmotor eine äquivalente memechanische Arbeit leistet, die das Fahrzeug antreibt.
2. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach dem Anspruch i dadurch gekennzeichnet, daß besagter Verdrängerkolben, dessen Kolbenstange druckdicht durch den Zylinderboden geführt wird, Uber eine Kreuzkopfführung und Pleuel von einer Kurbelwelle zwischen den Totlagen periodisch bewegt wird und besagtes Kurbelgetriebe in einem druckfesten Kurbelgehäuse untergebracht ist.
3. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch geRnnzeichnet, daß besagte Kurbelwelle nach Anspruch 2 von einem Gasexpander innerhalb des Kurbelgehäuses angetrieben wird, der mit einer geringen, einstellbaren Teilgasmenge aus besagtem Hochdruckbehälter beschickt wird.
4. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Hilfsexpander nach Anspruch 3 einen Motor-Generator auf der selben Welle antreibt.
5. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das gasdichte Kurbelgehäuse gleichzeitig als Niederdruckbehälter dient und über ein Rückschlagventil im Zylinderboden mit dem unteren Arbeitsraum des Zylinders verbunden ist.
6. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Gasexpander eine Wankel-Kreiskolbenmaschine verwendet wird.
7. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kraftmaschine ein Zellen-Rotationsexpander angewandt wird.
8. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Antriebsmaschine ein selbstgesteuerter Kolbenmotor benutzt wird.
9, Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeSchnet, daß das Druckgefälle in besagten Druckbehältern durch eine Expansionsturbine in mechanische Leistung umgewandelt wird.
10.Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Behälter unterschiedlichen Druckes mehrere Expander parallel geschaltet werden und in ihnen gleiche oder unterschiedliche Gasmengen arbeitsleistend entspannt werden.
11. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzelchnet, daß die Rotoren der Expander unmittelbar an den anzutreibenden Fahrzeugrädern befestigt sind und die Expanderghäuse am Fahrzeugrahmen montiert sind.
12, Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Expansionsmotoren über ein Untersetzungsgetriebe kraftschlüssig mit den Fahrzeugrädern verbunden sind.
13. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen l bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindu, mg zwischen besagten Druckbehältern und den Expa-nsionsmotoren durch elastische Hochdruckschläuche hergestellt wird.
14. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 13,dadurch gekennzeichnet, daß zur Leistungsregelung der Expander zwischen dem Hochdruckbehälter und der gemeinsamen Druckzuleitung zu den Expansionsmotoren ein regelbares Drosselventil eingebaut ist, das z.B. mit einem Fußhebel betätigt wird und im Leerlauf geschlossen ist.
15 Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnets daß ein zweites, mit einem Fußhebel zu betätigendes Zweiwegeventil zwischen die Verbindungsleitungen zu den Druckbehältern und die Expansionsmotoren geschaltet ist, das deren Gaszu- und abfuhr bei Betätigung vertauscht und mit dem Uldruckbremssystem kombiniert wird.
16. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß besagte Druckbehalter als röhrenförmige Hohlträger des Fahrzeugrahmens ausgebildet sind.
17. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmezufuhr zum Hochtemperaturwärmetauscher des Arbeitszylinders über einen regelbaren Gas-, Benzin- oder ölbrenner durcn einen Temperaturfühler derart gesteuert wird, daß eine eingestellte Temperatur Deibehalten wird.
18 Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Hilfsexpander angetriebene Motor-Generator die Fahrzeugbatterie während des Betriebes auflegt und gleichzeitig als Startermotor für die Kompressoreinhelt fungiert.
19. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1- bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß für höhere Antriebsleistungen mehrere Arbeitszylinder mit getrennten Arbeitsräumen und Rückschlagventilen, jedoch gemeinsamer Kurbelwelle für die jeweiligen Verdrängerkolben und gemeinsamer Brennkammer für die Beheizung der Hochtemperaturwärmetauscher vorgesehen sind.
20. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsanie Rückleltung der Expansionsmotoren vor dem Eintritt in den Niederdruckspeicher zur Wärmeabfuhr durch den NiedertemperaturwUrmetauscher des Arbeitszyllnders geführt wird.
21, Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die im Niedertemperaturwärmetauscher freiwerdende Wärmeleistung durch ein konventionelles Wasserkühlsytem an die Umgebung abgeführt wird.
22. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß als Arbeitsgas Helium oder Wasserstoff von 100 bar (10 MPa) Maximaldruck, aber auch trockener Stickstoff oder C02 verwendet werden.
23. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zusätzlichen Wärmetauscher das von den Antriebsmotoren abgeführte Gas zu einem Teil die im Wasserkühlsystem nach Anspruch 21 abgeführte Wärmeleistung kompensiert.
24. Thermisches Antriebsystem für Kraftfahrzeuge nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die über ein Druckminderventil regelbare Drehzahl des Hilfsexpanders automatisch in Abhängigkeit vom Gasdurchsatz durch die Antriebsmotoren eingestellt wird.