EP2456956A2 - Axial-piston motor, method for operating an axial piston motor, and method for producing a heat exchanger of an axial-piston motor - Google Patents

Axial-piston motor, method for operating an axial piston motor, and method for producing a heat exchanger of an axial-piston motor

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EP2456956A2
EP2456956A2 EP10754670A EP10754670A EP2456956A2 EP 2456956 A2 EP2456956 A2 EP 2456956A2 EP 10754670 A EP10754670 A EP 10754670A EP 10754670 A EP10754670 A EP 10754670A EP 2456956 A2 EP2456956 A2 EP 2456956A2
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EP
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axial piston
combustion chamber
pressure
cylinder
piston engine
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GETAS Gesellschaft fuer Themodynamische Antriebssysteme mbH
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    • F02M31/06Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air
    • F02M31/08Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture by hot gases, e.g. by mixing cold and hot air the gases being exhaust gases
    • F02M31/087Heat-exchange arrangements between the air intake and exhaust gas passages, e.g. by means of contact between the passages
    • F02M31/093Air intake passage surrounding the exhaust gas passage; Exhaust gas passage surrounding the air intake passage

Definitions

  • the invention relates on the one hand to an axial piston motor.
  • the invention relates to a method for operating an axial piston motor and to a method for producing a heat exchanger of an axial piston motor.
  • Axial piston engines are well known in the art and are characterized as energy converting machines, which provide on the output side mechanical rotational energy with the aid of at least one piston, wherein the piston performs a linear oscillating motion, their orientation substantially coaxial with the axis of rotation of the rotational energy is aligned.
  • axial piston motors which are operated, for example, only with compressed air
  • axial piston motors are known to which fuel is supplied.
  • This combustion medium can be multicomponent, for example made of a fuel and of air, wherein the components are fed together or separately to one or more combustion chambers.
  • fuel means any material which participates in the combustion or is co-sensed with the components participating in the combustion and flows through the axial-piston engine, the fuel then comprising at least fuel
  • Fuel in the present context fuel so any material describes which exothermic reaction via a chemical or other reaction, in particular via a redox reaction.
  • the combustor may further include components, such as air, that provide materials for the reaction of the fuel.
  • axial-piston engines can also be operated under the principle of internal continuous combustion (ikV), according to which fuel, that is, for example, fuel and air, continuously fed to one or more combustion chambers.
  • ikV internal continuous combustion
  • Axial piston engines can also work on the one hand with rotating pistons, and correspondingly rotating cylinders, which are successively guided past a combustion chamber.
  • axial piston motors can have stationary cylinders, the working medium then being distributed successively to the cylinders in accordance with the desired load sequence.
  • EP 1 035 310 A2 and WO 2009/062473 A2 disclosing an axial-piston engine in which the fuel supply and the exhaust gas removal heat exchange with each other are coupled.
  • the axial piston engines disclosed in EP 1 035 310 A2 and WO 2009/062473 A2 moreover have a separation between working cylinders and the corresponding working pistons and compressor cylinders and the corresponding compressor pistons, the compressor cylinders being on the side of the axial piston motor facing away from the working cylinders are provided.
  • such axial piston motors can be assigned to a compressor and a working side.
  • working cylinder working piston
  • working side are used interchangeably with the terms “expansion cylinder”, “expansion piston” and “expansion side” or “expander cylinder”, “expander piston” and “expander side and to the terms “expansion stage” and “expander stage”, respectively, where an “expander stage” or “expansion stage” designates the entirety of all “expansion cylinders” or “expander cylinders” located therein.
  • an axial piston motor having at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel stream from the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a control drive, and wherein the axial piston motor thereby characterized- net, that the control piston is acted upon in addition to the force applied by the control drive on its side facing away from the combustion chamber with a combustion chamber pressure counteracting compensation force.
  • a seal with respect to the control piston can be significantly improved at the combustion chamber by means of such an additional compression force, wherein for sealing to the combustion chamber or to a fuel stream leading shot channel out then ideally only a pure ⁇ labstreifung sufficient, so one from the international patent application WO 2009/062473 A2 known this relevant seal is much easier.
  • the timing gear can be designed versatile, for example, as a hydraulic, electrical, magnetic or mechanical timing drive.
  • the force applied by the control drive is different from the compensating force directed counter to the combustion chamber pressure according to the invention.
  • the entire Steuervieb can be built much more compact, since he essentially has to take only executives.
  • beyond required forces can be applied according to the invention of the compensation force, so that the control drive is not burdened by forces for sealing the control piston or only to a negligible extent.
  • this compensation force allows shorter control times, since both the control piston and the control drive can be constructed much easier, since they are less loaded.
  • a compensating force can be constructively applied in various ways.
  • a preferred embodiment provides for this purpose that the compensation force is applied mechanically, for example via springs, as a mechanical arrangement can be structurally very easily implemented on the axial piston motor.
  • the compensation force is applied hydraulically, for example via an oil pressure.
  • oil pressure can For example, via an oil pump, in particular via a separate oil pump can be provided.
  • the required oil pressure can be selected such that an oil pressure normally present on the axial piston engine is sufficient to generate the compensation force and can be used for this purpose.
  • a separate oil pump can also be provided.
  • the compensation force is applied cumulatively or alternatively pneumatically, in particular via the compressor pressure.
  • This pneumatic variant has the particular advantage that the pressure for generating the compensating force is present anyway on the axial piston motor and also advantageously approximately corresponds to the combustion chamber pressure, since the actual work for generating the pressure is already carried out in the working piston.
  • an oil pump can produce a corresponding oil film, which then advantageously leads the oil in a separate circuit, so that this oil pump is only exposed to a particularly low back pressure. In this respect, the oil pump then does not need to work against the compressor pressure, which will be explained in detail below.
  • the pneumatically generated compensation force can be generated by means of an intended fuel pressure of about 30 bar.
  • the control chamber should be sealed in accordance with the atmosphere or against the remaining spaces of the axial piston motor, so that only a ⁇ labstreifung for sealing between the combustion chamber or a corresponding firing channel and the control chamber is required. Possibly. can still be provided a supplementary, but correspondingly weakly dimensioned additional seal.
  • a further solution of the present task provides an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel stream of the Combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston is arranged in a pressure chamber.
  • the control chamber or the control chamber ie the room, in in which the control piston and at least one part, preferably the essential parts, of the assemblies of the control drive are arranged, is designed as a pressure chamber.
  • pressure chamber refers to any enclosed space of the axial-piston engine, which has a significant overpressure, preferably of at least 10 bar, relative to the environment.
  • control piston Due to the fact that the control piston is arranged in itself in a pressure chamber, advantageously no complex sealing is required, so that it is possible to work with fewer losses on the axial piston motor, which in turn can improve the efficiency of the axial piston motor. From the prior art, it is only known that the combustion chamber side is provided in a pressure chamber, but not the control piston.
  • an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, wherein the fuel stream is controlled by the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive, and wherein the axial piston motor is particularly characterized in that the control drive comprises a control shaft which drives the control piston and cooperates with a shaft seal, on the one hand with compressor pressure is charged.
  • the shaft seal then preferably serves as a seal for a pressure chamber of the axial piston motor, which may in particular have the compressor pressure.
  • a pressure chamber of the axial piston motor which may in particular have the compressor pressure.
  • the term "separately" means that at least one additional oil circuit exists for further components and / or component groups on the axial piston motor.
  • the axial piston motor has a main oil circuit for lubricating and / or cooling Assemblies of the axial piston motor, which is separated from the separate oil circuit.
  • the axial piston motor is characterized by an openable and closable connection between the main oil circuit and the separate oil circuit.
  • the separate oil circuit and the compressor pressure can be coordinated with one another such that they jointly provide the above-described compensation pressure to build up the compensation force.
  • the axial piston motor can be operated with even less loss if the control piston is injection-cooled. As a result, the efficiency of the axial piston motor can be further improved.
  • Cooling, in particular of the control piston succeeds outstandingly even at extremely high operating temperatures, when the spray cooling takes place via oil.
  • an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one proposed with combustion chamber pressure component and with an oil circuit for lubrication, wherein the oil circuit has a motor oil circuit and a pressure oil circuit with a different pressure from the engine oil circulation pressure level.
  • the oil pump of this circuit for example, a pressure oil pump of the pressure oil circuit it, apply only the back pressure required to promote the oil must not be applied by the pressure oil pump in order to reach a possibly required in this circuit for other reasons, the oil to exceed the higher pressure, the pressure.
  • the pressure oil circuit can have components which work against a combustion chamber pressure located in the combustion chamber, it is correspondingly advantageous if the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to the combustion chamber pressure. Alternatively or cumulatively, it may also be advantageous that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to a compressor pressure.
  • a pressure level of the pressure oil circuit corresponding to the combustion chamber pressure or the compressor pressure By means of a pressure level of the pressure oil circuit corresponding to the combustion chamber pressure or the compressor pressure, a gas force acting on a component subjected to combustion chamber pressure, for example on a control piston, can be largely compensated pneumatically.
  • the task of further improving an axial piston motor with regard to its efficiency is achieved insofar as minimizing a piston work acting on the control piston and thus maximizing the work or power delivered to the axial piston motor with the same fuel input.
  • the term "the pressure level corresponds to a pressure” also tolerates a pressure difference of up to 40% between the pressure level and the pressure, be it the compressor pressure or the combustion chamber pressure
  • a pressure difference of a maximum of 7 bar should be recorded by the designation "the pressure level corresponds to one pressure”.
  • Such pressure differences can still be intercepted without excessive losses of efficiency of seals that can withstand higher temperatures.
  • the pressure oil circuit have a pressure level greater than 20 bar at a full load of the axial-piston engine.
  • the pressure oil circuit at a partial load of the axial piston motor has a pressure level between 5 bar and 20 bar. This guarantees a balanced pressure ratio in a large part of all operating situations, which optimizes the efficiency.
  • the pressure oil circuit at idling of the axial piston and / or at a standstill of the axial piston motor has a pressure level below 5 bar.
  • Maintaining a pressure in the pressure oil circuit can be particularly advantageous if a stop-start system causes a momentary stoppage of the axial piston engine and thus after a start of the axial piston motor, a pressure in the pressure oil circuit does not have to be rebuilt, as this pressure even at a short-term Standstill can be maintained.
  • a load-dependent and transient operation of the axial piston motor can be implemented by the measures described above in particular the advantage that a compensation of the combustion chamber pressure at a pressurized with combustion chamber component component always corresponds to the combustion chamber pressure or the load point of the axial piston motor.
  • the object of the invention to improve an axial piston engine with regard to its efficiency by separating the oil circuit into an engine oil circuit and a pressure oil circuit is achieved in particular by the fact that the engine oil circuit has an engine oil sump and an engine oil pump and the pressure oil circuit a Pressure oil sump and a pressure oil pump has.
  • This has the efficiency-enhancing advantage that the engine oil pump and the pressure oil pump can provide an oil volume flow independent of the engine oil circuit and the pressure oil circuit, and thus the power demand of the engine oil pump and the pressure oil pump meets the requirements of the engine oil circuit and the pressure oil circuit.
  • the pressure oil sump have means for detecting an oil level.
  • these means for detecting an oil level are characterized in that the determined by the means for detecting an oil level oil level of the pressure oil sump is a minimum and / or a maximum oil level.
  • This advantage helps prevent not only a lack of lubrication reliable and also that overfilling the pressure oil circuit and associated effects such as oil foaming, oil spills or otherwise undesirable oil leakage from the pressure oil circuit can be prevented.
  • at least one pressure chamber formed as a control chamber is part of the pressure oil circuit. The advantage of this arrangement results from the fact that the control chamber, which is formed on the side facing away from the combustion chamber of the control piston, the combustion chamber pressure acting on the control piston, by the Combustion pressure level corresponding pressure level of the pressure oil circuit, can compensate.
  • control chamber a corresponding cavity which is arranged on a side of the control piston or the control piston facing away from the combustion chamber.
  • the side remote from the combustion chamber is additionally defined by the direction of movement of the control piston Side of the side of the control piston, on which an applied gas pressure in its resultant counteracts the combustion chamber pressure acting on the control piston
  • Further components, which interact with the control piston or control pistons, such as cam plates or bearing arrangements that control the action, can also be provided in the control chamber
  • the pressure oil circuit of the oil circuit possibly also includes parts of the control piston or, wherein the circulating oil for lubrication of the control piston flow after wetting the located on the control piston friction pairings in this control chamber and from here in a ⁇ lsu mpf can be collected.
  • the pressure oil circuit is connected via a charge line to at least one cylinder of the compressor stage.
  • a charging line has the advantage that always a pressure level in the pressurized oil circuit can be provided reliable and easy needs-based, which is present at a similar level in the combustion chamber.
  • an operating point-dependent controlled or regulated pressure build-up is made available via this charging line.
  • a charging valve is arranged between at least one cylinder of the compressor stage and the pressure oil circuit in order to provide an operating point-dependent controlled or regulated pressure build-up.
  • This charging valve can be provided in particular in the charging line already described above.
  • the control valve the charging valve preferably by the fact that the charging valve is designed to be switchable, in particular by the fact that the charging valve is performed switchable over the compressor pressure.
  • the charging valve can be operatively connected to the compressor stage and have a corresponding control device with means for switching.
  • the charging valve may be, for example, an electrically or electronically actuated or else a pneumatically actuated valve.
  • the charging valve can be actuated indirectly by a control unit or by the control device or else directly by the voltage applied to the valve compressor pressure. For example, if the compressor pressure exceeds a certain value, the charging valve may open and the compressor stage may be connected to the pressurized oil circuit, resulting in a charge of the pressurized oil circuit with compressed air or other medium present in the compressor stage.
  • the charging valve is advantageously characterized in that the charging valve switches at a charge pressure of 5 bar, more preferably 10 bar, most preferably 30 bar.
  • a pressure can be provided which is required to compensate for acting on a component combustion chamber pressure or this largely corresponds.
  • the discharge valve described above effectively prevents the pressure from the pressure oil circuit from escaping, provided that the compressor pressure falls below a pressure level present in the pressure oil circuit.
  • a charging valve can be designed as a pneumatic, pressure-controlled multiway valve, so that an active control of the charging valve is possible.
  • the charging valve is a check valve, in particular a pressure-controlled check valve. This allows a structurally particularly simple circuit of the charging valve, without further measures are necessary.
  • the use of a pressure provided by a compressor stage to the axial-piston engine, wherein air or fuel provided to apply that pressure, when compressed from ambient conditions, typically has a temperature level above the ambient conditions, may result in a Pressure drop after a throttle point, as it represents a valve, or a cooling a wall of the charging line may cause a condensation of a fluid.
  • an oil separator is arranged between the charging valve and the pressure oil circuit.
  • a water separator is arranged between the loading valve and the pressure oil circuit.
  • water vapor possibly contained in the compressed air can be excreted effectively even before this compressed air is introduced, so that condensation of the water vapor in the pressure oil circuit is prevented and the service life of the axial piston motor is not limited by corrosion occurring.
  • loss of oil from the pressure oil circuit can be effectively prevented if, as suggested, an oil separator is used and drainage of the oil separator re-supplies the separated oil to the pressure oil circuit.
  • This chimerhaltende embodiment of the oil circuit is further implemented by the fact that the compensation valve is operatively connected to the means for detecting an oil level.
  • the balancing valve is operatively connected to a control device.
  • a control device may be, for example, a control unit of the axial piston motor, in which maps or algorithms are stored, according to which also a connection of the pressure oil circuit with the engine oil circuit should take place in order to achieve a balance of the oil level in the pressure oil circuit. Consequently, the compensation valve can be connected directly to the means for detecting an oil level or indirectly via a control device with the means for detecting an oil level.
  • control device not only via the oil level in the pressure oil circuit, but also on the temperature or other characteristic, such as a emergency or a maintenance signal, drives, for example, a replacement of the oil in the pressure oil circuit to reach.
  • the use of a relation to the engine oil circuit higher pressure levels in the pressure oil circuit is energetically particularly advantageous when the balance valve preferably connects the pressure oil sump in a first operating condition with the pressure oil pump and connects the engine oil sump or the engine oil pump with the pressure oil pump in a second operating state.
  • This has the advantage of ensuring the efficiency by using the pressure oil circuit to the effect that only at low pressure differences between the engine oil circuit and the pressure oil circuit, these two partial circuits are connected, so that the power consumption of the pressure oil pump does not lead to loss of efficiency by overcoming a high pressure difference.
  • the first operating state corresponds to the partial load and / or the full load of the axial-piston engine and the second operating state corresponds to the idling and / or a standstill of the axial-piston engine.
  • This embodiment of the compensation valve ensures that the compensation valve is switched only at low pressure differences between the engine oil circuit and the pressure oil circuit to effectively prevent a return of the oil from the pressure oil circuit in the engine oil circuit due to a negative pressure gradient. An emptying of the pressure oil circuit could possibly worsen considerably by lack of lubrication, the efficiency of the axial piston motor.
  • a return valve formed as a check valve be arranged between the engine oil sump and the compensation valve or between the engine oil pump and the compensation valve.
  • the return valve has a flow direction from the engine oil circuit to the pressure oil circuit.
  • the safety function of the check valve is advantageously implemented in this arrangement by the fact that a further filling of the pressure oil circuit is possible with a positive pressure gradient, but emptying at a negative pressure gradient is prevented.
  • a method for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein a fuel stream of the combustion chamber is controlled under combustion chamber pressure to the cylinder of the Expandercase via at least one control piston and the axial piston motor has an oil circuit for lubrication and wherein the method is characterized in that the oil circuit is divided into a motor oil circuit and a pressure oil circuit and pressurized with combustion chamber components of the axial piston motor be lubricated the pressure oil circuit.
  • the pressure level corresponding to the combustion chamber pressure can be provided in the control chamber through the compressor stage.
  • This has the advantage that an additional unit or an additional subassembly for generating a corresponding pressure level is not required and, moreover, this has the advantage that the pressure or the pressure level provided by the compressor stage is also of an order of magnitude which corresponds to the pressure corresponds to compensating combustion chamber pressure.
  • the pressure oil circuit is filled with oil from the engine oil circuit.
  • This has the advantage that there is always sufficient oil for lubrication of the acted upon by combustion chamber pressure components is available by replaced by the increased pressure from the pressure oil circuit escaping oil by oil from the engine oil circuit.
  • the pressure oil circuit can be connected to the engine oil circuit in particular at idle and / or at standstill of the axial piston motor, since then the pressure differences are relatively low.
  • a high, to be bridged pressure difference between the pressure oil circuit and the engine oil circuit can be advantageously bypassed by this proposed method by the removal of oil from the engine oil circuit especially when the pressure difference between the engine oil circuit and the pressure oil circuit is minimal, so that through this Pressure difference caused power consumption of the two pressure oil pumps is minimal and over this the overall efficiency of the axial piston motor is maximized.
  • the pressure oil circuit may be connected to the engine oil circuit at a pressure differential of less than 5 bar between the pressure oil circuit and the engine oil circuit.
  • This procedure has the advantage that the pressure oil circuit can be filled with oil from the engine oil circuit when a pressure difference between the engine oil circuit and the pressure oil circuit, irrespective of the speed of the axial piston engine, has assumed a value at which the pressure is exceeded.
  • Rank required for filling the pressure oil circuit pressure difference requires a minimum power consumption of the oil pump used for this purpose.
  • the pressure oil circuit can be filled reliably during operation of the axial piston motor at low efficiencies.
  • an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed wherein the fuel stream is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston and wherein the control piston combustion chamber side made of iron or steel is formed.
  • control piston comes into contact with very hot working media or fuel of the axial piston motor, it is advantageous if at least relevant areas of the control piston are designed to be heat-resistant.
  • control piston is otherwise formed of aluminum or of an alloy thereof, so that the control piston is particularly light and thus extremely short control times can be realized.
  • control piston could be made of iron or steel, since the control piston usually build usually small and thus have little mass. This is a good solution, in particular, when extremely short control times do not play a superficial role or - precisely because of the low weight of the control pistons - can nevertheless be realized.
  • an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line, through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is proposed to solve the input task wherein the fuel flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a control drive, and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston with a at the operating temperature of the axial piston motor liquid metal filled cavity or filled with a liquid metal at the operating temperature of the axial piston motor filled cavity.
  • the use of a liquid metal alloy or a liquid metal at operating temperature can contribute to the intensive cooling of the control piston, whereby advantageously the control piston can be used even at higher temperatures with sufficient life and strength.
  • the metal or the metal alloy has at least sodium. With its very low melting temperature and its good handleability in the internal combustion engine, sodium has the advantage of being able to be used in hot components. It is understood that any metal from the alkali group of the periodic table can be used, provided that the melting temperature of the metal is below the operating temperature of the axial piston motor. Furthermore, it is understood that the materials mercury, gallium, indium, tin, lead or alloys of these materials as well as other liquid metals or metals which are liquid at the operating temperature of the axial piston motor can also be used for these purposes.
  • the guide surface can be at a favorable angle to a flowing over this guide surface flow.
  • the efficiency of the axial piston motor is also increased by this measure by the flow losses are minimized at the guide surface and the control piston.
  • the term "main flow direction" refers to the direction of flow of the fuel through the channel, which can be measured and represented graphically in the case of laminar or even turbulent flow of the fuel or geometrical meaning to understand, with a parallel to the main flow direction of a control piston control just by the flow of the fuel does not absorb a pulse or just does not change the momentum of the flow.
  • this baffle surface which is perpendicular to the main flow direction, advantageously has a minimal surface area to the combustion chamber, so that combustion medium located in this combustion chamber also has a minimal heat flow in the control piston causes. As a result, as little as possible wall heat losses are achieved by means of these baffles, which run mini- mally with respect to the main flow direction, which in turn maximizes the thermodynamic efficiency of the axial piston motor.
  • the impact surface can again be arranged with the aid of the acute angle and be placed in the flow of the fuel so that the impact surface, if the flow is not perpendicular to the control piston or to the longitudinal axis of the control piston, has a minimum surface area opposite to the flow.
  • a minimally executed baffle surface again has the advantage that wall heat losses are reduced on the one hand and the unfavorable deflections of the flow with formation of vortices are minimized and the thermodynamic efficiency of the axial piston motor is correspondingly maximized.
  • the guide surface and / or the baffle may be a flat surface, a spherical surface, a cylindrical surface or a conical surface.
  • a planar configuration of the guide surface and / or the baffle surface has the advantage that on the one hand the control piston can be made particularly simple and inexpensive, and on the other hand, a cooperating with the guide surface sealing surface can also be designed simply designed and a maximum sealing effect on this guide surface.
  • a spherical configuration of the guide surface and / or the impact surface also has the advantage that this guide surface is geometrically particularly well adapted to the channel following thereon, provided that the channel also has a circular or even elliptical cross section.
  • a cylindrical guide surface and / or baffle surface can realize the advantage that flow can take place at a transition between the control piston and the channel or even a transition between the control piston and the combustion chamber while avoiding stalls or turbulences.
  • a conical surface on the guide surface and / or on the impact surface may also be advantageous if the channel following the control piston has a variable cross section over the length of the channel. If the channel is designed as a diffuser or as a nozzle, the flow can again take place without demolition or without turbulence due to a conically designed surface on the control piston. It is understood that each measure explained above can also be used independently of the other measures to maximize efficiency.
  • the axial piston motor may have a conductive area between the combustion chamber and the expander stage, the conductive area being parallel to the airfoil and cooperating with the airfoil at a top dead center of the control piston. Since the control piston in its top dead center also receives a sealing effect, the Leit vomdicht Structure is advantageously designed so that these at the top dead center of the control piston 00878
  • the maximum sealing effect of the guide surface sealing surface is given when each point of the guide surface sealing surface has the same distance to the guide surface, preferably no distance to the guide surface.
  • a Leit perennialdichtflächte formed complementary to the guide surface meets these requirements regardless of which geometry has the guide surface.
  • the guide surface sealing surface on the channel side merges into a surface perpendicular to the longitudinal axis of the control piston.
  • the transition of the Leit perennialdicht Chemistry in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the control piston surface in a simplest embodiment may also exist in a kink, whereby the flow that flows over the Leit perennialdicht Structure can tear off at this bend or on this overhang, so that the flow of the fuel with the lowest possible flow losses in the next to the control piston channel can pass.
  • a guide surface of the control piston need not necessarily be formed parallel to the Leit perennialdicht Design, provided that the Leit perennialdicht Design has a tear-off edge. In this case, it is also conceivable to form the guide surface without kink or overhang.
  • the axial piston motor has a shaft sealing surface between the combustion chamber and the expander stage, wherein the shaft sealing surface is formed parallel to the longitudinal axis of the control piston and cooperates with a surface of a shaft of the control piston. If the control piston reaches its top dead center, the control piston not only has the task of sealing off the combustion chamber, but advantageously also a seal against the expander stage, which takes place through the cooperation of the shaft of the control piston and the corresponding shaft sealing surface. Losses via the control piston are thereby further reduced, whereby the overall efficiency of the Axialkol- benmotors can be maximized again.
  • the guide surface, the impact surface, the guide surface sealing surface, the shaft sealing surface and / or the surface of the shaft of the control piston has a mirrored surface. Since each of these surfaces can be in contact with fuel, a wall heat flow and thus a loss of efficiency can also take place over each of these surfaces. A mirrored surface thus prevents unnecessary losses due to mestrahlung and thus has the advantage to increase the thermodynamic efficiency of the axial piston engine accordingly.
  • an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line, through which compressed fuel is conducted from the compressor cylinder to the working cylinder, is proposed wherein the fuel flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston and wherein the axial piston motor is characterized in that at least one combustion chamber-side surface of the control piston is mirrored.
  • the object of the invention can accordingly be achieved by an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein the Brennschstrom is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston and wherein the axial piston motor is characterized in that the combustion chamber has a combustion chamber bottom of mirrored metal.
  • the mirroring of a metal surface has the advantage that the wall heat flow resulting from the high temperature difference between the burned combustion medium and the metal surface can be reduced, at least for the wall heat flow caused by thermal radiation.
  • a large proportion of loss of efficiency in an internal combustion engine is caused by this mentioned wall heat flow, which is why an efficient and simple way to increase the thermodynamic efficiency of the axial piston motor by the proposed solutions of the invention by reducing the wall heat flow.
  • non-metallic surfaces can also provide an advantage in thermodynamic efficiency by means of silvering, and on the other hand, this advantage results cumulatively or alternatively in thermodynamic efficiency It can be achieved that each component of the axial-piston motor which is in contact with the fuel is, if the temperature of the fuel is higher than the wall temperature, mirrored.
  • any other surface coating capable of increasing the spectral reflectance of the component surfaces may be used.
  • any surface coating is also conceivable which, alternatively or cumulatively, reduces the heat transfer coefficient of a component surface in order to reduce the proportion of thermodynamic losses due to convection.
  • the object of the invention is achieved independently of the other features of the invention of an axial piston motor with at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber, wherein the combustion chamber advantageously has two combustion air inputs.
  • the combustion air ratio lambda ie the ratio of oxygen to fuel
  • the combustion air ratio lambda
  • the entire fuel can be burned well, since just as much oxygen is available as is required to burn all the fuel.
  • a leaner combustion mixture with a value ⁇ > 1 is set with an oxygen precursor.
  • a combustion air supply via the two combustion air inlets on two different levels is advantageous.
  • the combustion chamber may be equipped with a pre-combustion chamber and a main combustion chamber and thus have an advantageous two-stage combustion.
  • a regulation of the two combustion air inputs can advantageously be speed-dependent. Alternatively, however, a regulation can also be made depending on the performance, so that in both cases a much better regulation of the combustion air supply is possible. drove can be achieved. For example, the second or a further combustion air inlet is switched on, if this is advantageous in an operating state of the axial piston motor.
  • the flame in the combustion chamber can be slightly tempered, which makes it easier to control combustion.
  • combustion air inputs can also be used, which lead, for example, to an upstream mixing tube for mixing fuel.
  • the axial-piston engine has at least one heat exchanger, it is advantageous if a first combustion air inlet of combustion air upstream of a heat exchanger and a second combustion air inlet of combustion air are fed behind this or another heat exchanger. This makes it possible to provide differently tempered combustion air in a structurally particularly simple way. Especially in this case can be done on the basis of efficiency, a control of the combustion air.
  • a separate combustion air heater in particular for starting operations, be provided so that fuel that comes into contact with the combustion air, is not unnecessarily cooled.
  • the object of the invention is also achieved by an axial piston motor with at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber and having an exhaust gas outlet, wherein the axial piston motor is characterized by a combustion chamber temperature sensor for determining the temperature in the combustion chamber.
  • a temperature sensor provides in a simple manner a meaningful value with regard to the quality of the combustion or with regard to the running stability of the axial-piston engine.
  • any sensor such as a resistance temperature sensor, a thermocouple, an infrared sensor or the like can be used.
  • the combustion chamber temperature sensor is configured such that it measures a flame temperature in the combustion chamber. This makes it possible to determine particularly meaningful values about the combustion within the combustion chamber.
  • the combustion chamber temperature sensor can be arranged at an almost arbitrary point within the combustion chamber.
  • combustion chamber temperature sensors may be provided in the region of a pre-combustion chamber and / or a main combustion chamber.
  • the axial piston engine may in particular include a combustion chamber control, which includes the combustion chamber temperature sensor as an input sensor and controls the combustion chamber such that the combustion chamber temperature between 1000 0 C and 1500 ° C. In this way it can be ensured via a relatively simple and therefore reliable and very fast control loop that the axial piston motor produces very little pollutants. In particular, the risk of soot can be reduced to a minimum.
  • the combustion chamber temperature can be controlled particularly quickly and thus advantageously if two or even more combustion air feeds, in particular with different tempered combustion air, are used.
  • the axial piston motor may cumulatively or alternatively comprise a waste gas temperature sensor for determining the exhaust gas temperature.
  • a waste gas temperature sensor for determining the exhaust gas temperature.
  • Such a control ensures, in particular, in a simple manner sufficient and complete combustion of fuel, so that the axial piston engine has an optimal efficiency with minimal emissions.
  • the combustion chamber control includes the exhaust gas temperature sensor as an input sensor.
  • the combustion chamber is controlled such that the exhaust gas temperature in an operating condition, preferably at idle, between 850 ° C and 1200 0 C.
  • Latest- Res can be done for example by the appropriate task of water and / or a suitable preheating of the fuel, in particular air, for example by controlling the water temperature or amount of water or the proportion of preheated in a heat exchanger or not preheated air according to the aforementioned requirement becomes.
  • a control by means of a water cooling is not known from the initially relevant prior art.
  • Such an operating state is advantageously an idling of the axial piston engine, whereby a further pollutant reduction can be achieved.
  • the combustion chamber temperature sensor may cumulatively or alternatively also include an antechamber temperature sensor.
  • the object of the invention is achieved by an axial piston motor with at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber, wherein the axial piston engine has a combustion chamber control, which includes a water task in the combustion chamber.
  • An extended control option can be achieved if the water task is provided independently of a water application in or in front of a fuel compressor. In this case, water is ideally fed directly into the combustion chamber for cooling.
  • the water application is provided independently of a water application in or in front of a fuel compressor, this can result in further diverse and therefore advantageous control and cooling variations.
  • the water application can be done in the pre-combustion chamber.
  • the task of water can also be advantageously carried out in the main combustion chamber, which is particularly advantageous.
  • the task of water can be carried out such that the water was previously used as a coolant, in particular for a combustion chamber.
  • the water or the steam can be so placed in a combustion chamber. give it that he or he flows along a wall of the combustion chamber, so that in this way the combustion chamber wall is protected as possible.
  • the water application is used to control an exhaust gas temperature, in particular the heat transfer at a heat exchanger to the combustion air can be advantageously regulated.
  • the water content can also be used to control the temperature in the combustion chamber and / or to reduce pollutants via chemical or catalytic reactions of the water.
  • an axial piston engine having a compressor stage comprising at least one cylinder, an expander stage comprising at least one cylinder, and at least one heat exchanger, wherein the heat absorbing member is disposed between the compressor stage and the combustion chamber and the heat exchanger heat emitting part of the heat exchanger between the Expanderwear and an environment is arranged and wherein the axial piston motor is characterized in that the heat-absorbing and / or the heat-emitting part of the heat exchanger downstream and / or upstream means for discharging at least one fluid.
  • the task of a fluid in the fuel stream can contribute to an increase in the transmission capacity of the heat exchanger, for example, by the task of a suitable fluid, the specific heat capacity of the fuel stream of the specific heat capacity of the exhaust stream can be adjusted or beyond the specific heat capacity of the exhaust stream can be raised.
  • the thus, for example, advantageously influenced heat transfer from the exhaust gas stream to the fuel stream helps that a higher amount of heat can be coupled into the fuel stream and thus in the cycle while maintaining the size of the heat exchanger, which can increase the thermodynamic efficiency.
  • a fluid can also be added to the exhaust gas flow.
  • the discontinued fluid may in this case, for example, be a required auxiliary for a downstream exhaust gas aftertreatment, which, by means of a turbulent flow formed in the heat exchanger, ideally with the Exhaust gas stream can be mixed, so that thus a downstream exhaust aftertreatment system can be operated with maximum efficiency.
  • downstream refers to that side of the heat exchanger from which the respective fluid exits or designates that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping into which the fluid enters after leaving the heat exchanger.
  • upstream is the side of the heat exchanger into which the respective fluid enters, or that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping, from which the fluid enters the heat exchanger.
  • a water separator be arranged in the heat-emitting part of the heat exchanger or downstream of the heat-emitting part of the heat exchanger.
  • a method for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage and with at least one heat exchanger, the heat-absorbing Part of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderwear and an environment is arranged and wherein the method is characterized in that the flowing through the heat exchanger fuel stream and / or flowing through the heat exchanger exhaust stream at least a fluid is given up.
  • the efficiency-increasing heat transfer from an exhaust gas stream directed into an environment to a fuel stream can be improved by increasing the specific heat capacity of the fuel stream by the application of a fluid and thus also increasing the heat flow to the fuel stream.
  • the feedback of an energy flow in the cycle of the axial piston motor can in this case, with suitable process control again an increase in efficiency, in particular an increase of the thermodynamic effect straight, cause.
  • the axial piston motor is operated in such a way that water and / or fuel are given up.
  • This method causes, in turn, the efficiency, in particular the efficiency of the combustion process, can be increased by ideal mixing in the heat exchanger and in front of the combustion chamber.
  • the exhaust gas stream if this is expedient for exhaust aftertreatment, fuel can be abandoned, so that the exhaust gas temperature in the heat exchanger or after the heat exchanger can be further increased. Possibly. This can also be followed by an afterburning, which aftertreates the exhaust gas in an advantageous manner and minimizes pollutants.
  • a heat released in the heat-emitting part of the heat exchanger could thus also be used indirectly for further heating of the combustion medium flow, so that the efficiency of the axial-piston engine is hardly negatively influenced as a result.
  • the fluid be fed downstream and / or upstream of the heat exchanger.
  • separated water may be re-applied to the fuel stream and / or the exhaust stream. In the best case, a closed water cycle is thereby realized, which no longer needs to be supplied from the outside water.
  • a further advantage arises in that a vehicle equipped with an axial-piston engine of this type or a stationary installation does not have to be refueled with water, in particular not with distilled water.
  • the task of water and / or fuel is stopped at a defined time before a stoppage of the axial piston motor and the axial piston motor is operated to a standstill without a task of water and / or fuel.
  • the potentially harmful for a exhaust gas water, which can settle in the exhaust system, especially when it cools, can be avoided by this method.
  • any water from the axial piston motor is removed even before the axial piston motor is stopped so that no damage to components of the axial piston motor by water or water vapor, in particular during standstill, is favored.
  • the object is also achieved by an axial piston motor with a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled to each other to transmit heat, which is characterized by at least two heat exchangers.
  • the heat exchangers are arranged substantially axially, wherein the term "axially" in the present context, a direction parallel to the main axis of rotation of the axial piston motor or parallel to the axis of rotation of the rotational energy. This allows a particularly compact and thus energy-saving design.
  • the heat exchangers can be insulated, but this is also advantageous independently of the other features of the present invention.
  • the axial-piston engine has at least four pistons, it is advantageous if the exhaust gases of at least two adjacent pistons are guided into a respective heat exchanger. In this way, the paths between the piston and heat exchanger for the exhaust gases can be minimized, so that losses in the form of waste heat, which can not be recovered via the heat exchanger can be reduced to a minimum.
  • the latter can also be achieved if the exhaust gases of three adjacent pistons are each directed into a common heat exchanger.
  • the axial piston engine comprises at least two pistons, wherein the exhaust gases of each piston are directed into a respective heat exchanger.
  • each piston a heat exchanger is provided.
  • the heat exchanger can each be smaller, and thus structurally possibly simpler, be formed, whereby the axial piston motor builds overall more compact and thus burdened with lower losses.
  • an axial piston engine is proposed with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, which is characterized in that the compressor stage has a different from the expander stage displacement.
  • a method for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with a cylinder comprising at least one cylinder is provided.
  • send Expanderclay and proposed with at least one combustion chamber between the compressor stage and the Expanderhow which is characterized in that a fuel or an exhaust gas as combustible fuel during expansion in the expander stage with a greater pressure ratio than one during compression in the compressor stage existing pressure ratio is expanded.
  • thermodynamic efficiency of the axial-piston engine can be maximally maximized by these measures, since the theoretical thermodynamic potential of a cycle process implemented in an axial-piston engine, in contrast to the prior art, such as WO 2009/062473, is prolonged by the thereby made possible Expansion can be exploited maximally.
  • the thermodynamic efficiency achieved by this measure its maximum efficiency in this respect, when the expansion to ambient pressure occurs.
  • approximately is meant a maximum ambient pressure increased by the amount of friction fluid pressure of the axial piston engine.
  • An expansion to the exact ambient pressure at a friction fluid pressure other than 0 bar will not provide a significant advantage in efficiency over expansion up to the amount of friction fluid pressure
  • the amount of the friction fluid pressure can be understood as a constant pressure acting on the piston, wherein the piston is considered to be free of forces when the pressure acting on the piston top cylinder internal pressure equal to the pressure acting on the underside of the piston ambient pressure plus the Reibstoffmaschinees.Therefore, a favorable Ambitwir - Kungsgrad degree of an internal combustion engine already given upon reaching a relative expansion pressure, which is at the level of Reibstoffmaschinens.
  • an axial piston motor for implementing this advantage can further be designed such that a single stroke volume of at least one cylinder of the compressor stage is smaller than the single stroke volume of at least one cylinder of the expander stage.
  • a large Einzelhubvolumen the cylinder of the expander if the number of cylinders of the expander and the compressor stage should remain identical, the thermodynamic efficiency by a favorable influence on the surface-volume ratio, whereby lower wall heat losses can be achieved in the Expanderlab to influence.
  • this embodiment is advantageous in an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, independently of the other features of the present invention
  • the number of cylinders of the compressor stage is equal to or less than the number of cylinders of the expander stage.
  • an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, which is characterized in that at least one a cylinder has at least one gas exchange valve made of a light metal.
  • Light metal especially when used on moving components, reduces the inertia of the components made of this light metal and can reduce the friction of the axial piston due to its low density so that the control drive of the gas exchange valves is designed according to the lower mass forces.
  • the reduction of friction losses through the use of light metal components in turn leads to a reduced overall loss on the axial piston motor and, at the same time, an increase in the total effective straight.
  • the axial piston motor is characterized in that the light metal is aluminum or an aluminum alloy, in particular Dural.
  • Aluminum in particular a solid or high-strength aluminum alloy such as Duralumin or duralumin, is particularly suitable for an embodiment of a gas exchange valve, since not only the weight of a gas exchange valve on the density of the material but also the strength of a gas exchange valve can be increased or can be maintained at a high level.
  • the material titanium or magnesium or an alloy of aluminum, titanium, magnesium and / or other constituents can be used instead of aluminum or an aluminum alloy.
  • a correspondingly lightweight gas exchange valve, in particular load changes correspondingly faster follow than this can already implement a heavy or denser gas exchange valve due to the greater inertia.
  • the gas exchange valve may in particular be an inlet valve.
  • the advantage of a light gas exchange valve and a concomitant lower friction medium pressure or a lower friction power of the axial piston motor can be implemented in particular when using an inlet valve made of a lightweight material, since at this point of the axial piston motor low temperatures are present which a sufficient distance to the melting temperature of aluminum or have aluminum alloys.
  • the advantages of a gas exchange valve made of a light metal can also be used advantageously cumulatively to the embodiments mentioned above with respect to the compressor cylinder outlet valves and the compressor cylinder inlet valves.
  • the object of the invention is also achieved by an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein the fuel stream from the combustion chamber to the Working cylinder is controlled by a firing channel via at least one control piston, which is driven by a timing drive opens and closes the firing channel, and the control piston ben different opening and closing times.
  • a preferred embodiment variant can be realized in an advantageous manner in that the control piston is closed faster than it is opened. As a result, it can be reliably achieved that there is always sufficient time to fill the respective one
  • Cylinder is available. However, care should be taken that there is no recoil into the combustion chamber with regard to the expansion work to be performed, which can be ensured by such asymmetrical control times. In addition, the risk can be reduced that in particular the working cylinder is critically filled with fuel, which can lead to overload on the working piston.
  • the object of the present invention is also achieved by an axial-piston engine having at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber, which includes a pre-combustion chamber and a main combustion chamber and which has an exhaust gas outlet, wherein the axial piston engine by a Pre-combustion chamber temperature sensor for determining a temperature in the pre-combustion chamber is characterized.
  • Such a temperature sensor provides in a simple way a meaningful value with regard to the quality of the combustion or with regard to the running stability of the axial-piston engine.
  • the temperature sensor can be any sensor, for example a resistance temperature sensor, a thermocouple, an infrared sensor or the like.
  • the pre-combustion chamber temperature sensor is configured to determine the temperature of a flame in the pre-combustion chamber. This allows especially meaningful values.
  • the axial piston motor can comprise, in particular a combustion chamber control WEL che the Vorbrennhunttemperatursensor as the input sensor and the combustion chamber includes controls such that the Vorhunttemperatur between 1,000 and 1,500 C 0 0 C. In this way it can be ensured via a relatively simple and therefore reliable and very fast control loop that the axial piston motor produces very little pollutants. In particular, the risk of soot can be reduced to a minimum.
  • the axial-piston engine may cumulatively or alternatively comprise an exhaust-gas temperature sensor for determining the exhaust-gas temperature.
  • the operating state of a continuously operating combustion chamber can also be checked and regulated in a technically simple manner.
  • Such a control ensures, in particular in a simple manner, sufficient and complete combustion of fuel, so that the axial-piston engine has optimum efficiency with minimal emissions of pollutants.
  • the combustion chamber is controlled such that the exhaust gas temperature in an operating state, preferably at idle, between 850 ° C and 1200 0 C.
  • the latter can be done for example by the appropriate task of water and / or a suitable preheating the fuel, in particular air, for example by controlling the water temperature or amount of water or the proportion of preheated in a heat exchanger or not preheated air according to the aforementioned requirement becomes.
  • the object of the present invention is achieved cumulatively or alternatively to the above-mentioned features of an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder , wherein the axial piston motor is characterized in that the compressor cylinder during a suction stroke of a compressor piston arranged in the compressor piston, water or water vapor is applied.
  • a recoil valve By a recoil valve can be dispensed with a metering pump, since then the compressor piston can suck in its suction stroke and water through the recoil valve, which then closes during compression.
  • a safety valve for example a solenoid valve, is provided in the water supply line in order to prevent leaks in the event of a motor stall.
  • an axial piston motor is proposed with a compressor stage comprising at least one cylinder with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the axial piston engine is an oscillating gas and a flow cross-section releasing gas Valve and the gas exchange valve closes this flow cross-section by means of a force acting on the gas exchange change valve spring force of the valve spring and wherein the axial piston motor is characterized in that the gas exchange valve has a bounce.
  • the impact spring may have a shorter spring length than a spring length of the valve spring.
  • the baffle spring is advantageously designed so that the spring length of the installed valve spring is always shorter than the spring length of the baffle spring, so that the valve spring when opening the gas exchange valve initially applies only the forces required to close the gas exchange valve and after reaching the maximum valve lift the impact spring comes into contact with the gas exchange valve to immediately prevent further opening of the gas exchange valve.
  • the spring length of the impact spring can correspond to the spring length of the valve spring, which is reduced by one valve lift of the gas exchange valve.
  • the fact is exploited here that the difference of the spring lengths of both springs corresponds exactly to the amount of the valve lift.
  • valve lift refers to the stroke of the gas exchange valve, from which the flow cross-section released by the gas exchange valve reaches a maximum.
  • a poppet valve commonly used in engine construction generally has a linearly increasing geometric flow cross-section with a small opening The maximum geometric opening area is typically reached when the valve lift reaches 25% of the inner valve seat diameter.
  • spring length refers to the maximum possible length of the bounce spring or the valve spring when installed: the spring length of the baffle spring corresponds exactly to the spring length in the untensioned state and the spring length of the valve spring is just the length that the valve spring is in the installed state having closed gas exchange valve.
  • the spring length of the impact spring corresponds to a height of a valve guide which is increased by one spring travel of the impact spring.
  • the term "spring travel” designates the spring length minus the length of the spring which is present at maximum load. about the calculated design of the valve train, including a safety factor. Thus, the spring travel is just the length by which the spring compresses when occurring during operation of the axial piston motor maximum load or the maximum provided during operation of the axial piston motor valve lift, under exceptional load occurs.
  • the maximum valve lift here refers to the above-defined valve lift plus a stroke of the gas exchange valve, in which a contact between a moving component and a stationary component just occurs.
  • the impact spring can have a potential energy which corresponds to the maximum operational kinetic energy of the gas exchange valve when the flow cross-section is released.
  • a deceleration of the gas exchange valve is achieved precisely when fulfilling this physical or kinetic condition, exactly when it just does not come to a contact between two components.
  • the maximum, operational kinetic energy is, as stated above, the kinetic energy of the gas exchange valve, which can occur with a computational design of the valve train including a safety factor.
  • the maximum operational kinetic energy is due to the maximum applied to the gas exchange valve pressures or pressure differences, whereby the gas exchange valve is accelerated due to its mass and receives a maximum movement speed after the decay of this acceleration. Excess kinetic energy stored in the gas exchange valve is absorbed via the impact spring, so that the impact spring is compressed and has potential energy. Upon reaching the spring travel of the baffle or at the maximum intended compression of the bounce a reduction in the kinetic energy of the gas exchange valve or the valve group to the amount zero is advantageous so that it does not come to a contact between two components.
  • the term "maximum, operational kinetic energy” therefore also includes the kinetic energy of all moving with the gas exchange valves moving components, such as the valve keys, valve spring plates or valve springs.
  • the object stated at the outset is likewise achieved by a method for producing a heat exchanger of an axial-piston engine, which has at least one cylinder the comprehensive compressor stage, an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the heat-absorbing portion of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderwear and an environment is arranged, wherein the heat exchanger comprises at least one the heat-emitting part of the heat-absorbing part of the heat exchanger delimiting wall of a pipe for separating two streams and wherein the manufacturing process is characterized in that the tube is arranged in at least one of the tube corresponding material matrix and cohesively and / or non-positively connected to this template.
  • solder used or other means used for mounting or mounting the heat exchanger can be made of a different material, especially if they are not areas with a high thermal stress or with a high requirement for tightness ,
  • the adhesion between the tube and the die can alternatively or cumulatively be done by shrinking. This in turn has the advantage that thermal stresses between the tube and the die can be prevented by the use of a material different from the material of the tube or the die material, for example in a cohesive connection, is avoided. Also, the corresponding connection can then be provided quickly and reliably.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a first axial piston motor
  • Figure 2 is a schematic plan view of the axial piston engine of Fig. 1;
  • Figure 3 is a schematic plan view of a second axial piston motor in similar
  • Figure 4 is a schematic sectional view of a third axial piston motor in a similar representation as Fig. 1;
  • Figure 5 is a schematic sectional view of another axial piston motor with a pre-burner temperature sensor and two exhaust gas temperature sensors;
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston;
  • Figure 8 is a schematic representation of an oil circuit for an axial piston motor with a pressure oil circuit
  • Figure 9 is a schematic representation of a flange for a heat exchanger with a die arranged therein for receiving tubes of a heat exchanger;
  • Figure 10 is a schematic sectional view of a gas exchange valve with a valve spring and a bounce spring
  • Figure 11 is a further schematic sectional view of a gas exchange valve with a
  • Valve spring and a bounce spring are Valve spring and a bounce spring.
  • the axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2 has a continuously operating combustion chamber 210, from which successive working medium is supplied via working channels 215 (numbered as an example) to working cylinders 220 (numbered as an example).
  • the combustion chamber 210 has two mutually different combustion air inlets (not shown here) in order to be able to vary and adjust the distribution of combustion air into the combustion chamber 210 particularly well.
  • this allows the lambda value to be set extremely well on the axial piston motor 201, as a result of which the combustion within the combustion chamber 210 can be adapted very accurately and quickly to real-time power requirements of the axial piston motor 201.
  • differently tempered combustion air can be introduced into the combustion chamber 210 via the two combustion air inputs, whereby the combustion can be controlled more easily.
  • a working fluid flow within one of the shot channels 215 from the combustion chamber 210 to the respective power cylinder 220 is controlled by a control piston (not explicitly shown) driven by a timing gear (not explicitly shown).
  • control piston in addition to the force applied by the control drive, the control piston is additionally acted upon by a compensation force directed against a combustion chamber pressure, so that the control drive can be designed in a particularly simple manner.
  • the compensation force can be generated pneumatically on the basis of the present compressor cylinder pressure constructively with very little effort.
  • the seal on the respective control piston can be made exceptionally simple if the control piston is located in a pressure chamber in which similar pressure conditions are present as in the combustion chamber 210. Ideally, a sufficient tightness is already achieved by means of a pure ⁇ labstreifung.
  • the control piston is always wetted with oil, whereby it is lubricated and cooled at the same time, the control piston in this case is preferably injection-cooled.
  • the control piston is provided with an oil scraper not shown here, by means of which the oil can be returned to a separate oil circuit.
  • control piston is made of aluminum at least with regard to its piston shaft.
  • control piston on the firing chamber side is made of an iron alloy in order to withstand even very high combustion medium temperatures better.
  • control piston can also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or stiffness as well as thermal difficulties are even more unlikely to occur than with respect to an aluminum alloy.
  • each working piston 230 (exemplified numbered) arranged, which realized via a rectilinear connecting rod 235 on the one hand with an output which in this embodiment as a curvature 240 carrying, on a drive shaft 241 arranged spacer 242 is, and on the other hand connected to a compressor piston 250, which runs in each case in the manner explained in more detail below in the compressor cylinder 260.
  • the working medium After the working medium has done its work in the working cylinder 220 and has loaded the working piston 230 accordingly, the working medium is expelled from the working cylinder 220 via exhaust ducts 225.
  • exhaust ducts 225 At the exhaust ducts 225, not shown, temperature sensors are provided which measure the temperature of the exhaust gas.
  • the exhaust channels 225 each open into heat exchanger 270 and then leave the axial piston motor 201 at corresponding outlets 227 in a conventional manner.
  • the outlets 227 can in turn be connected to an annular channel, not shown, so that the exhaust gas ultimately leaves the motor 201 only at one or two points.
  • the heat exchanger 270 may optionally be dispensed with a muffler, since the heat exchanger 270 itself already have a sound-absorbing effect.
  • the heat exchangers 270 are used to preheat fuel, which is compressed in the compressor cylinders 260 by the compressor piston 250 and passed through a pressure line 255 to the combustion chamber 210.
  • the compression takes place in a manner known per se, by intake air via supply lines 257 (exemplified numbered) sucked by the compressor piston 250 and compressed in the compressor cylinders 260.
  • supply lines 257 (exemplified numbered) sucked by the compressor piston 250 and compressed in the compressor cylinders 260.
  • known and readily usable valve systems are used.
  • the axial piston motor 201 has two heat exchangers 270, which are each arranged axially with respect to the axial piston motor 201.
  • the paths which the exhaust gas has to pass through the exhaust ducts 225 through to the heat exchangers 270 can be considerably reduced in comparison with axial piston motors of the prior art. This has the consequence that ultimately reaches the exhaust gas at a much higher temperature, the respective heat exchanger 270, so that ultimately the fuel can be preheated to correspondingly higher temperatures.
  • at least 20% fuel can be saved by such a configuration. It is assumed that optimized design even allows savings of up to 30% or more.
  • the efficiency of the axial piston motor 201 can be increased by further measures.
  • the fuel can be used in a conventional manner for cooling or thermal insulation of the combustion chamber 210, whereby it can be further increased in its temperature before it enters the combustion chamber 210.
  • the corresponding temperature control on the one hand can be limited only to components of the fuel, as is the case in the present embodiment with respect to combustion air. It is also conceivable to give off water to the combustion air before or during the compression, but this is also possible without further ado, for example in the pressure line 255.
  • a duty cycle of the compressor piston 250 includes a suction stroke and a compression stroke, wherein during the suction stroke, fuel enters the compressor cylinder 260, which is then compressed during the compression stroke, ie, compressed, and delivered to the pressure line 255.
  • the task of water in this embodiment can take place in the pressure line 255, wherein the water is uniformly mixed with the fuel within the heat exchanger by a clever deflection of the flow.
  • the exhaust passage 225 may be selected for the discharge of water or other fluid, such as fuel or exhaust aftertreatment means, to ensure homogeneous mixing within the heat exchanger 270.
  • the design of the heat exchanger 270 shown further allows the aftertreatment of the exhaust gas in the heat exchanger itself, wherein heat released by the aftertreatment is supplied directly to the combustion medium located in the pressure line 255.
  • an unillustrated water separator is arranged, which is located in the exhaust condensed water the axial piston motor 201 for a new task leads back.
  • the water separator can be designed in conjunction with a condenser. Furthermore, the use in similarly designed axial piston motors is possible, the other advantageous features on the axial piston motor 201 or on similar axial piston motors also without use of a water separator in the outlet 227 are advantageous.
  • the axial piston motor 301 shown in FIG. 3 essentially corresponds in its construction and in its mode of operation to the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2. For this reason, a detailed description is omitted, with similarly acting components also provided with similar reference numbers in FIG are different only in the first digit.
  • the axial piston motor 301 also has a central combustion chamber 310 from which working fluid in the working cylinder 320 can be guided in accordance with the sequence of operation of the axial piston motor 301 via shot channels 315 (numbered as an example).
  • the working medium is, after it has done its work, supplied via exhaust ducts 325 each heat exchangers 370.
  • the axial piston motor 301 in deviation from the axial piston motor 201 depending on a heat exchanger 370 for exactly two working cylinder 320, whereby the length of the channels 325 can be reduced to a minimum.
  • the heat exchangers 370 are partially recessed in the housing body 305 of the axial piston motor 301, resulting in an even more compact construction than the construction of the axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the extent to which the heat exchangers 370 can be let into the housing body 305 is limited by the possibility of arranging further assemblies, such as, for example, water cooling for the working cylinders 220.
  • the axial piston motor 401 shown in FIG. 4 also essentially corresponds to the axial piston motors 201 and 301 according to FIGS. 1 to 3. Correspondingly, identical or similar components are similarly numbered and differ only in the first position. Incidentally, a detailed explanation of the mode of operation is accordingly also omitted in this embodiment, since this has already been done with respect to the axial piston motor 201 according to Figures 1 and 2.
  • the axial piston motor 401 likewise comprises a housing body 405, on which a continuously operating combustion chamber 410 with two combustion air inlets (not shown here), six working cylinders 420 and six compressor cylinders 460 are provided.
  • the combustion chamber 410 is connected via each shot channels 415 with the working cylinders 420, so that the latter can be supplied to the working cylinders 420 according to the timing of the axial piston motor 401 working medium.
  • the firing channels 415 can be opened or closed by means of control pistons (not shown further here).
  • the control pistons are driven and controlled by a respective control drive, with each of the control pistons additionally having a compensating force which is directed against a combustion chamber pressure.
  • the control pistons are also arranged in a pressure space in which a pressure is set, which substantially corresponds to the combustion chamber pressure. This results in a particularly simple seal on the respective control piston in the form of a ⁇ labstreifung.
  • Sufficient oil is supplied to the spool by constantly cooling each of the spools with oil. Thus, in addition to the cooling always provided for a good lubrication and sealing on the respective control piston.
  • the control pistons are made of aluminum in lightweight construction and have at least the combustion chamber side on a combustion protection of iron, whereby they are designed very stable in temperature.
  • the working medium leaves the working cylinders 420 respectively through exhaust ducts 425 which lead to heat exchangers 470, these heat exchangers 470 being identical to the heat exchangers 270 of the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2 (see in particular FIG. 2).
  • the working medium leaves the heat exchanger 470 through outlets 427 (numbered as an example).
  • working pistons 430 and compressor pistons 450 are arranged, which are connected to one another via a rigid connecting rod 435.
  • the connecting rod 435 comprises, in a manner known per se, a cam track 440 which is provided on a spacer 424 which ultimately drives an output shaft 441.
  • combustion air is drawn in via feed lines 457 and compressed in the compressor cylinders 460 in order to be fed via pressure lines 455 to the combustion chamber 410, wherein the measures mentioned in the aforementioned exemplary embodiments can also be provided depending on the concrete implementation.
  • the pressure lines 455 are connected to one another via an annular channel 456, as a result of which a uniform pressure in all pressure lines 455 can be ensured in a manner known per se.
  • Valves 485 are respectively provided between the annular channel 456 and the pressure lines 455, as a result of which the inflow of fuel through the pressure lines 455 can be regulated or adjusted.
  • a combustion medium reservoir 480 is connected to the annular channel 456 via a storage line 481, in which also a valve 482 is arranged.
  • the valves 482 and 485 can be opened or closed depending on the operating state of the axial piston motor 401. For example, it is conceivable to close one of the valves 485 when the axial piston motor 401 requires less fuel. Likewise, it is conceivable to partially close all valves 485 in such operating situations and to let them act as a throttle. The excess of fuel can then be supplied to the fuel storage 480 with the valve 482 open. The latter is also possible in particular when the axial piston motor 401 is in coasting mode, ie. H. no fuel is needed at all but is driven by the output shaft 44. The excess of combustion medium caused by the movement of the compressor pistons 450 occurring in such an operating situation can then likewise be stored without further measures in the combustion medium reservoir 480.
  • the combustion medium stored in this way can be supplied to the axial piston motor 401 as needed, in particular during start-up or acceleration situations and for starting, so that an excess of fuel is provided without additional or faster movements of the compressor piston 450.
  • the annular channel 456 can be dispensed with, in which case the outlets of the compressor cylinders 460 are combined according to the number of pressure lines 455, possibly via an annular channel section. In such a configuration, it may be useful to connect only one of the pressure lines 455 or not all of the pressure lines 455 to the fuel storage 480 or to provide connectable. Although such a configuration requires that not all compressor piston 450 can fill the fuel storage 480 in the overrun mode.
  • combustion medium reservoir 480 is filled via the remaining compressor pistons 450, so that correspondingly stored fuel is available and, in particular, directly available for starting or starting or acceleration phases.
  • the axial piston motor 401 can be equipped in another embodiment not explicitly shown here with two fuel storage 480, the two fuel storage 480 can then be loaded with different pressures, so always with the two fuel storage 480 in real time can be used with different pressure intervals.
  • a pressure control is provided which defines a first lower pressure limit and a first upper pressure limit for the first Brennstoff arrived 480 and the second Brennstofftechnisch (not shown here) a second lower pressure limit and a second upper pressure limit within which a Brennstofftechnisch 480 is loaded with pressures, the first upper pressure limit is below the second upper pressure limit and the first lower pressure limit is below the second lower pressure limit.
  • the first upper pressure limit can be set smaller than or equal to the second lower pressure limit.
  • Temperature sensors for measuring the temperature of the exhaust gas or in the combustion chamber are not shown in FIGS. 1 to 4. As such temperature sensors are all temperature sensors in question, the reliable temperatures between 800 0 C and 1,100 0 C can measure.
  • the combustion chamber comprises a pre-combustion chamber and a main combustion chamber, the temperature of the pre-combustion chamber can also be measured via such temperature sensors.
  • the above-described Axialkolbenmotoren 201, 301 and 401 are each controlled via the temperature sensors such that the Exhaust gas temperature leaving the working cylinder 220, 320, 420 about 900 0 C and - if any - the temperature in the pre-combustion chamber is about 1,000 0 C.
  • such temperature sensors are each present as input sensors in the form of a prechamber temperature sensor 592 and two exhaust gas temperature sensors 593 of a combustion chamber control (not explicitly shown here) and shown correspondingly schematically.
  • pre-burner temperature sensor 592 due to its proximity to a preburner 517 of the further axial-piston engine 501-becomes a meaningful value on the quality of the combustion or in terms of the stability the further axial piston motor 501 determined.
  • a flame temperature in the pilot burner 517 can be measured in order to be able to regulate different operating states on the further axial piston motor 501 by means of a combustion chamber control.
  • the operating state of the combustion chamber 510 can be cumulatively checked and possibly regulated, so that optimal combustion of the combustion medium is always guaranteed.
  • the structure and operation of the other axial piston motor 501 correspond to those of the above-described axial piston motors.
  • the further axial piston motor 501 has a housing body 505, on which a continuously operating combustion chamber 510, six working cylinders 520 and six compressor cylinders 560 are provided.
  • Combustion chamber 510 has two combustion air inlets not shown in detail here. Different tempered combustion air for these two combustion air inputs can be provided by means of corresponding upstream heat exchanger (not explicitly shown here), for example by a first combustion air is passed in cross and / or counterflow to an exhaust gas through the heat exchanger, a second combustion air for the second combustion air inlet, however Not. 0 000878
  • the combustion chamber 510 can both be ignited and burned, and the combustion chamber 510 can be charged with fuel in the manner described above.
  • the further axial piston motor 501 operates with a two-stage combustion, for which purpose the combustion chamber 510 has the above-mentioned pre-burner 517 and a main burner 518.
  • the pre-burner 517 and in the main burner 518 fuel can be injected, in particular in the pre-burner 517 and a proportion of combustion air of the axial piston 501 can be initiated, which may be smaller than 15% of the total combustion air, especially in this embodiment.
  • the pre-burner 517 has a smaller diameter than the main burner 518, wherein the combustion chamber 510 has a transition region comprising a conical chamber 513 and a cylindrical chamber 514.
  • a main nozzle 511 and on the other hand a treatment nozzle 512.
  • the main nozzle 511 and the treatment nozzle 512 can fuel or fuel in the Be combusted combustion chamber 510, in this embodiment example, the injected by means of the treatment nozzle 512 combustion means are already mixed with combustion air or are.
  • the main nozzle 511 is aligned substantially parallel to a main burning direction 502 of the combustion chamber 510.
  • the main nozzle 511 is aligned coaxially with an axis of symmetry 503 of the combustion chamber 510, wherein the axis of symmetry 503 is parallel to the main focal direction 502.
  • the conditioning nozzle 512 is further disposed at an angle to the main nozzle 511 (not explicitly shown here for clarity) such that a jet 516 of the main nozzle 511 and a jet 519 of the dressing nozzle 512 are at a common intersection within the conical chamber 513 cut.
  • the fuel in the main burner 518 already preheated and ideally can be thermally decomposed.
  • the quantity of combustion air corresponding to the quantity of fuel flowing through the main nozzle 511 is introduced into a combustion chamber 526 behind the pilot burner 517 or the main burner 518, for which purpose a separate combustion air supply 504 is provided, which opens into the combustion chamber 526.
  • the separate combustion air supply 504 is for this purpose connected to a process air supply 521, wherein from the separate combustion air supply 504, a further combustion air supply 522 can be supplied with combustion air, which in this case supplies a hole ring 523 with combustion air.
  • the hole ring 523 is assigned to the treatment nozzle 512 in this case.
  • the fuel injected with the treatment nozzle 512 can additionally be injected with process air into the pre-burner 517 or into the conical chamber 513 of the main burner 518.
  • the combustion chamber 510 in particular the combustion chamber 526, comprises a ceramic assembly 506, which is advantageously air-cooled.
  • the ceramic assembly 506 in this case comprises a ceramic combustion chamber wall 507, which in turn is surrounded by a profiled tube 508.
  • a cooling air chamber 509 To this profiled tube 508 extends a cooling air chamber 509, which is connected via a cooling air chamber 524 to the process air supply 521.
  • the working cylinders 520 carry corresponding working pistons 530, which are each mechanically connected by means of connecting rods 535 with compressor pistons 550.
  • the connecting rods 535 in this embodiment comprise spindles 536 which run along a cam track 540 while the power pistons 530 and the compressor pistons 550 are moved.
  • an output shaft 541 is set in rotation, which is connected to the cam track 540 by means of a drive cam carrier 537. Via the output shaft 541, a power generated by the axial piston motor 501 can be output.
  • compression of the process air takes place by means of the compressor pistons 550, if appropriate also including an injected water, which can optionally be used for additional cooling. If the task of water or water vapor during a suction stroke of the corresponding compressor piston 550, especially an isothermal compression of the fuel can be favored. An associated with the suction stroke water task can ensure a particularly uniform distribution of water within the fuel in an operationally simple manner.
  • exhaust gases in one or more heat exchangers can be cooled considerably lower if the process air is to be preheated via one or more such heat exchangers and conducted as combustion medium to the combustion chamber 510, as already described, for example, in the above Embodiments with respect to the figures 1 to 4 has already been described in detail.
  • the exhaust gases can be supplied to the one or more heat exchangers via the abovementioned exhaust gas channels 525, wherein the heat exchangers are arranged axially with respect to the further axial piston motor 501.
  • process air can be further preheated or heated by contact with further assemblies of the axial piston motor 501, which must be cooled, as also already explained.
  • process air is then abandoned the combustion chamber 510 in the manner already explained, whereby the efficiency of the further axial piston motor 501 can be further increased.
  • Each of the working cylinders 520 of the axial-piston engine 501 is connected to the combustion chamber 510 via a firing channel 515, so that an ignited fuel-air mixture from the combustion chamber 510 reaches the respective working cylinder 520 via the firing channels 515 and as a working medium to the working piston 530 work can do.
  • the working medium flowing out of the combustion chamber 510 can be supplied successively to at least two working cylinders 520 via at least one firing channel 515, wherein a firing channel 515 is provided per working cylinder 520, which can be closed and opened via a control piston 531.
  • the control piston 531 has diverging open and closed times, wherein the control piston 531 ideally closed faster than can be opened.
  • the operation of the axial piston motor 501 can be extremely flexibly adapted to different requirements.
  • the number of control pistons 531 of the further axial piston motor 501 is predetermined by the number of working cylinders 520. Closing of the firing channel 515 happens
  • the control piston 531 is driven by means of a control drive with a control piston cam track 533, wherein a spacer 534 is provided for the control piston cam track 533 to the drive shaft 541, which also serves in particular a thermal decoupling.
  • the control piston 531 can perform a substantially axially directed lifting movement 543.
  • control piston 531 is guided for this purpose by means of not further quantized sliding blocks, which are mounted in the control piston cam track 533, wherein the sliding blocks each have a safety cam which reciprocates in a not further numbered guide groove and prevents rotation in the control piston 531.
  • the control piston 531 is additionally acted upon by a compensation force directed against a combustion chamber pressure, so that the control drive can be designed in a particularly simple manner.
  • the compensation force is generated pneumatically on the basis of the present compressor cylinder pressure constructively with very little effort.
  • the seal on the respective control piston 531 can be made exceptionally simple if the control piston 531 is in a pressure chamber in which similar pressure conditions are present as in the combustion chamber 510. Ideally, a sufficient tightness is already achieved by means of a pure ⁇ labstreifung ,
  • control piston 531 In order to be able to advantageously reduce the moving masses also with regard to the present control piston 531, the control piston 531 likewise has cross braces and is made of aluminum, at least with regard to its piston shaft. In the region of the piston crown, however, the control piston 531 on the combustion chamber side consists of an iron alloy in order to withstand even very high combustion medium temperatures better.
  • control piston 531 may also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or stiffness as well as thermal difficulties may still be more unlikely than with respect to an aluminum alloy.
  • control piston 531 comes into contact with the hot working medium from the combustion chamber 510 in the region of the firing channel 515, it is advantageous if the control piston 531 is water-cooled.
  • the further axial piston motor 501 in particular in the area of the control piston 531, a water cooling 538, wherein the water cooling 538 inner cooling channels 545, middle cooling channels 546 and outer cooling channels 547 includes. So well cooled, the control piston 531 can be reliably moved in a corresponding control piston cylinder.
  • the surfaces of the control piston 531 which are in contact with the fuel means are mirrored or provided with a reflective coating, so that a heat input into the control pistons 531 which occurs via thermal radiation is minimized.
  • the further surfaces of the weft channels 515 and the combustion chamber 510 which are in contact with the fuel means are also provided (not shown) with a coating having an increased spectral reflectance in this exemplary embodiment.
  • the shot channels 515 and the control pistons 531 can be provided in a structurally particularly simple manner if the further axial piston motor 501 has a firing channel ring 539.
  • the firing channel ring 539 in this case has a central axis about which concentric around the parts of the working cylinder 520 and the control piston cylinder are arranged.
  • a firing channel 515 is provided, wherein each firing channel 515 is spatially connected to a recess (not numbered here) of a combustion chamber bottom 548 of the combustion chamber 510.
  • the working medium can pass out of the combustion chamber 510 via the weft channels 515 into the working cylinder 520 and perform work there, by means of which the compressor pistons 550 can also be moved.
  • coatings and inserts may be provided to protect in particular the firing channel ring 539 or its material from direct contact with corrosive combustion products or at excessively high temperatures.
  • the combustion chamber bottom 548 may also have on its surface a further ceramic or metallic coating, in particular a reflective coating, which on the one hand has the appearance of the combustion chamber 510 Thermal radiation by increasing the reflectance and on the other hand reduces the heat conduction by reducing the thermal conductivity.
  • the further axial piston motor 501 can also be equipped, for example, with at least one combustion agent reservoir and corresponding valves, although this is not explicitly shown in the specific exemplary embodiment according to FIG.
  • the combustion agent reservoir can be provided in duplicate in order to be able to store compressed combustion media with different pressures.
  • the two existing combustion agent reservoirs may in this case be connected to corresponding pressure lines of the combustion chamber 510, wherein the combustion fluid reservoirs are fluidically connectable or separable via valves to the pressure lines.
  • shut-off valves or throttle valves or regulating or control valves may be provided between the working cylinders 520 and compressor cylinders 560 and the combustion agent reservoir.
  • the aforementioned valves can be opened or closed correspondingly in start-up or acceleration situations and for starting, whereby the combustion chamber 510, at least for a limited period, a fuel surplus can be provided.
  • the Brennstofftechnisch are fluidically preferably interposed between one of the compressor cylinder and one of the heat exchanger.
  • the two combustion agent reservoirs are ideally operated at different pressures in order to be able to use the energy provided by the further axial piston motor 501 in the form of pressure very well.
  • the intended upper pressure limit and lower pressure limit can be set on the first fuel storage by means of a corresponding pressure control below the upper pressure limits and lower pressure limits of the second fuel storage. It is understood that this can be done at the Brennstofftechnischn with different pressure intervals.
  • a water feed into the combustion medium circuit of the axial-piston engine 501 can also take place at other regions of the axial-piston engine 501, for example into the present combustion chamber 510, specifically into the pre-combustion chamber and / or main combustion chamber of the combustion chamber 510.
  • a water application is controlled by means of a combustion chamber control, for example, if this is to control the exhaust gas temperature.
  • the further axial piston motors shown in FIGS. 6 and 7 essentially correspond to the axial piston motor 501, so that a further explanation of the mode of action and operation is dispensed with in this regard. The essential difference between the axial piston motors from FIGS.
  • both axial piston motors each have a water chamber 1309A, which surrounds the combustion chamber 1326 and is fed via a supply line with liquid water.
  • water with combustion chamber pressure is supplied in each case via the non-numbered supply line.
  • This water is fed via branch channels each to a ring channel 1309D, which is in contact with a steel tube (not numbered), which in turn surrounds the profiled tube 1308 of the respective combustion chamber 1326 and is dimensioned such that both between the profiled tube 1308 and the steel tube on the one hand and between the steel tube and the housing part having the branch channels on the other hand in each case an annular gap (not numbered) remains and that the two annular gaps are connected to each other via the end of the steel tube facing away from the annular channel 1309D.
  • the tubes can also be formed of a different material than steel.
  • annular channels 1309E are respectively provided in the illustrated axial piston motors, which on the one hand are connected to the respectively radially inner annular gap and on the other hand open via channels 1309F to an annular nozzle (not numbered) which enters the respective combustion chamber 1326 leads.
  • the annular nozzle is here aligned axially to the combustion chamber wall or to the ceramic combustion chamber wall 1307, so that the water can also protect the ceramic combustion chamber wall 1307 on the combustion chamber side.
  • the axial piston motor which otherwise corresponds essentially to the exemplary embodiments described above, comprises a combustion chamber 1326, control piston 1331, weft channels 1315 and working piston 1330.
  • the combustion chamber 1326 arranged rotationally symmetrically about the axis of symmetry 1303 has a ceramic assembly 1306 with a ceramic as described above Combustion chamber wall 1307 and a profiled steel tube 1308 on.
  • the combustion chamber 1326 is delimited from the working cylinder 1320 by the control piston 1331 arranged parallel to the axis of symmetry 1303.
  • the control piston 1331 By the oscillating movement of the control piston 1331 along its longitudinal axes 1315B periodically associated with a control piston shot channel 1315 is released as soon as the located in the working cylinder 1320 working piston 1330 performs a movement in the direction of its top dead center or is already at top dead center.
  • the shot channel 1315 has the axis of symmetry 1315A along which a baffle 1332A is aligned.
  • the guide surface 1332A which is aligned parallel to this symmetry axis 1315A, thus aligns with a wall of the weft channel 1315 as soon as the control piston 1331 is at its bottom dead center, thus allowing a deflection-free flow of the combustion medium in the direction of the working cylinder 1320.
  • a baffle sealing surface 1332E is in turn aligned parallel to the baffle 1332A, so that this baffle sealing surface 1332E terminates approximately with the baffle 1332A as soon as the control piston 1331 has reached its top dead center.
  • the cylindrical lateral surface of the control piston 1331 also terminates with a shaft sealing surface 1332D and thereby increases the sealing effect between the combustion chamber 1326 and the working cylinder 1320.
  • the control piston 1331 also has a baffle 1332B which is oriented approximately perpendicular to the axis of symmetry of the firing channel 1315A. This alignment thus takes place approximately normal to the flow direction of the fuel when it exits the combustion chamber 1326 and enters the firing channel 1315. Consequently, this part of the control piston 1331 is subjected to as little as possible by a heat flow, since the baffle surface 1332 B has a minimum surface area to the combustion chamber 1326.
  • the spool 1331 is controlled via the spool cam 1333.
  • This spool cam 1333 does not necessarily include a sinusoidal shape
  • a control piston cam track 1333 deviating from a sinusoidal shape, permits the Control piston 1331 hold for a defined period of time in the respective upper or lower dead center and thereby on the one hand with open shot 1315 to maximally hold the opening cross-section and on the other hand, the thermal stress on the control piston surfaces during opening and closing of the firing channel as a result of a critical flow rate of the fuel as possible keep low by a maximum possible opening speed on the design of the Steuerkolbenkurvenbahn 1333 is selected at the time of opening.
  • control piston oil chamber 1362 located in the control piston 1331, which operates the control piston seal 1363 with oil or resumes oil returning from the control piston seal 1363.
  • the underside of the control piston 1331 points in the direction of the pressure chamber designed as a control chamber 1364. At the same time collects the control chamber 1364 from the control piston 1331 and the pressure oil circuit 1361 escaping oil.
  • the inner cooling channels 1345 can also be charged with oil via the pressure oil circuit 1361 instead of via a water circuit in order to cool the underside of the combustion chamber 1326.
  • a first control chamber seal 1365 and a second control shaft seal 1366 designed as a radial shaft seal are provided which seal the possibly higher pressure control chamber 1364 from the rest of the axial piston engine under approximate ambient pressure.
  • the first control chamber seal 1365 and second control chamber seal 1366 seal the control chamber 1364 via a sealing sleeve 1367.
  • This sealing sleeve 1367 is seated by means of a press fit on a rotating central shaft of the axial piston motor, which partially contains the pressure oil circuit 1361.
  • the sealing sleeve 1367 can also be connected to the rotating shaft in another way. Also conceivable is a cohesive connection or an additional seal between the shaft and the sealing sleeve 1367.
  • FIG. 7 also shows a further embodiment of the control piston surfaces serving to seal the shot channels 1315.
  • the baffle surface 1332B need not necessarily be a flat surface, but also a section of a spherical, cylindrical or conical surface and thus, for example, rotationally symmetrical to the axis of symmetry 1303 may be formed.
  • the baffle 1332A and the baffle sealing surface 1332E may be deviated from a plane.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the guide surface 1332A and the guide surface sealing surface 1332E, wherein these surfaces represent an angled straight line, at least in a sectional plane.
  • the surfaces of the spool 1331 shown in this embodiment are mirrored to suppress heat radiation heat loss through the spool or minimize.
  • the applied silvering of these surfaces can moreover also consist of a ceramic coating which reduces the thermal conductivity or the wall heat transfer to the control piston.
  • the surface of the combustion chamber bottom 1348 (shown by way of example in FIG. 6) is mirrored in order to minimize wall heat loss.
  • the cooling chamber 1334 of the control piston 1331 shown in FIG. 7 is partially filled with a metal which is liquid at the operating temperature of the axial piston motor, in this embodiment sodium, which dissipates heat from the surfaces of the control piston by convection and heat conduction and to the pressure oil circuit 1361 located oil can pass.
  • the pressure oil circuit 1361 supplying oil to the control piston 1331 is shown schematically in FIG. Here the connection of the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2003 and the compressor stage 2011 within the oil circuit 2001 is shown.
  • the lockable via the charging valve 2016 and balancing valve 2026 pressure oil circuit 2003 essentially includes a pressure oil sump 2022, from which the pressure oil pump 2021 via the second inlet 2033 and the common inlet 2034 suck in oil and over the second supply line 2025 of the control chamber 2023 can provide.
  • the oil return 2031 then closes the oil circuit by returning the returning oil through this oil return 2031 to the pressure oil sump 2022. If the pressure oil circuit 2003 is completed in relation to its environment, the pressure oil pump 2021 requires only a minimum power consumption for conveying the oil. In this case, only the flow losses caused by the circulation of the oil in the pressurized oil circuit 2003 are applied via the pump power.
  • the force required to compensate for a combustion chamber pressure acting on the control piston 1331 is compensated via a pressure applied by the compressor stage 2011.
  • the compressor stage 2011 is likewise connected to the control chamber 2023 via the inlet 2035 and the pressure lines 2015 and 2030.
  • the charging valve 2016 is located between the supply line 2035 and the pressure line 2015 in order to delimit the pressure oil circuit 2003 compared to the compressor stage 2011, as soon as no further charging of the pressure oil circuit 2003 is required.
  • the charging valve 2016 is designed as a multi-way valve.
  • the control of the charging valve 2016 also takes place via the control line 2036, which is also connected to the compressor stage 2011 via the inlet 2035.
  • the control takes place in one embodiment such that the charging valve 2016 then connects the inlet 2036 with the pressure line 2015 when the compressor pressure applied by the compressor stage corresponds to or exceeds the pressure prevailing in the control chamber 2023.
  • an embodiment of the charging valve 2016 with a defined opening pressure can also be adjusted so that this only opens at about 30 bar compressor pressure.
  • the charging valve 2016 is controlled via a map located in the control unit of the axial piston motor and thus opens depending on the load or speed. With load or speed dependence in this case, the operating state of the axial piston motor is meant.
  • the filling of the pressure oil circuit 2003 takes place in this embodiment by switching the compensation valve 2026, which is connected via the control line 2024 to the pressure oil sump 2022, so that at least with minimal oil level in the pressure oil sump 2022, as long as the operating point of the axial piston motor permits, oil the engine oil sump 2012 via the first inlet 2032 the pressure oil circuit 2003 can be supplied.
  • the return valve 2027 located in the first inlet 2032 prevents inadvertent emptying of the pressurized oil circuit 2003 into the engine oil circuit 2002, provided that the pressure oil pump 2021 no can produce sufficient pressure gradient between the 2003 pressure oil circuit and the 2002 engine oil circuit.
  • An oil separator 2028 is also interposed in the pressure lines 2015 and 2030.
  • this oil separator 2028 serves to supply the control chamber 2023 with oil-free, compressed air
  • this oil separator 2028 serves to supply the control chamber 2023 with oil-free, compressed air
  • the return 2029 in this case connects the oil separator 2028 with the pressure oil sump 2022.
  • the pressure oil sump 2022 also has means for determining an oil level, which are connected via a control line 2024 with the compensation valve 2026.
  • the compensation valve 2026 has the task of connecting the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2002 or with the engine oil sump 2012 of the engine oil circuit 2002.
  • the balancing valve 2026 thus continues to have the task to supply the pressurized oil circuit 2003 with a sufficiently large amount of oil by the pressure oil pump 2021 can refer to the first inlet 2032 missing oil from the engine oil sump 2012.
  • the connection of the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2003 via the compensation valve 2026 takes place only when the pressure level in the pressure oil circuit 2003 is particularly low in order to avoid increased power consumption of the pressure oil pump 2021 because of a higher pressure difference.
  • FIG. 9 shows a heat exchanger head plate 3020 suitable for use with a heat exchanger for an axial piston engine.
  • the heat exchanger head plate 3020 comprises a flange 3021 with corresponding bores 3022 arranged in a bolt circle for mounting and connection to an exhaust manifold of an axial-piston engine in the radial direction.
  • the die 3023 In the radially inner region of the flange 3021 is the die 3023, which has numerous designed as tube seats 3024 holes for receiving pipes.
  • the entire heat exchanger head plate 3020 is preferably made of the same material from which the tubes are formed to ensure that the coefficient of thermal expansion in the entire heat exchanger is as homogeneous as possible and hereby thermal thermal stresses are minimized in the heat exchanger.
  • the jacket of the heat exchanger can also be made of a material corresponding to the heat exchanger head plate 3020 or the tubes.
  • the tube seats 3024 may, for example, be made with a fit, so that the tubes mounted in these tube seats 3024 are press fit.
  • the tube seats 3024 may be made to realize a clearance fit or transition fit.
  • an assembly of the tubes in the tube seats 3024 by a cohesive instead of a frictional connection can be made.
  • the material bond is preferably accomplished by welding or soldering, wherein a material corresponding to the heat exchanger head plate 3020 or the tubes is used as solder or welding material. This also has the advantage that heat stresses in the tube seats 3024 can be minimized by homogeneous coefficients of thermal expansion.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412.
  • the gas exchange valve 1401 is designed as an automatically opening valve without cam control, which opens at a given pressure difference, the cylinder internal pressure being lower during a suction process of the cylinder is the pressure in the intake passage from which the corresponding cylinder sucks in a fuel.
  • the gas exchange valve 1401 is preferably used as an inlet valve in the compressor stage use.
  • the valve spring 1411 in this case provides a closing force on the gas Change valve 1401 available, by means of which the opening time can be determined by the configuration of the valve spring 1411.
  • valve spring 1411 which surrounds the valve stem 1404 of the gas exchange valve 1401, in this case sits in a valve guide 1405 and is supported on the valve spring plate 1413.
  • the valve spring plate 1413 in turn is secured with at least two wedge pieces 1414 positively on the valve stem 1404 of the gas exchange valve 1401.
  • valve spring 1411 wherein this valve spring 1411 is just designed so that opening of the gas exchange valve 1401 takes place even at low pressure differences, may cause the gas exchange valve 1401 to accelerate so much under certain operating conditions the valve plate 1402 applied pressure difference occurs, which leads to excessive opening of the gas exchange valve 1401 beyond the set valve lift addition.
  • valve disk 1402 When the gas exchange valve 1402 is opened on its valve seat 1403, the valve disk 1402 releases a flow cross-section which, from a certain valve lift, does not increase significantly any further.
  • the maximum flow area at valve seat 1403 is typically defined across the diameter of valve disk 1402.
  • the stroke of the gas exchange valve 1401 at maximum flow cross-section corresponds approximately to a quarter of the diameter of the valve disk 1402 at its inner valve seat.
  • valve spring plunger 1413 When the valve lift or the calculated valve lift is exceeded at the maximum flow cross section, on the one hand there is no further substantial increase in the air mass flow at the flow cross section between the valve seat 1403 and the valve disk 1402 and, on the other hand, it is possible for the valve spring plunger 1413 to engage with a stationary component of the cylinder head, Here, for example, the valve spring guide 1406, come into contact and thus the valve spring plate 1413 or the valve spring guide 1406 are destroyed. [263] In order to prevent or limit this excessive opening of the gas exchange valve 1401, the valve spring plate 1403 comes to lie on the impact spring 1412, whereby the total spring force, consisting of the valve spring 1411 and the impact spring 1412, increases abruptly and the gas exchange valve 1402 subject to a strong delay.
  • the stiffness of the baffle spring 1412 is selected in this embodiment so that at a maximum openingcardi of the gas exchange valve 1401, the gas exchange valve 1401 is just so much delayed by resting on the bounce spring 1412 that no contact between moving components of the valve group, such as the valve spring plate 1413, and fixed components, such as the valve spring guide 1406, comes about.
  • the spring force applied in two stages in this embodiment further has the advantage that during the closing process of the gas exchange valve 1401, this gas exchange valve 1401 is not accelerated excessively in the opposite direction and does not bounce in the valve seat 1403 at an excessive speed in the valve disk 1402, since the For opening and closing the gas exchange valve 1401 competent valve spring 1411 is just designed so that it does not provide excessively high spring forces.
  • FIG. 11 A further schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412 is shown in FIG. 11, in which a two-piece valve spring plate 1413 is used in conjunction with a support ring 1415.
  • the split valve spring plate 1413 is brought into contact with the valve stem 1404 without the use of conical pieces 1414, where it positively receives the spring forces of the valve spring 1411 and the impact spring 1412.
  • the support ring 1415 on the one hand represents a captive safety device and on the other hand the support ring 1415 absorbs forces in the radial direction, as seen from the axis of the valve stem.
  • a retaining ring 1416 in turn secures the support ring 1415 from falling out.
  • gas exchange valves 1401 In order to continue to achieve rapid opening and closing of the gas exchange valve, gas exchange valves 1401 according to this embodiment, ie when used in the compressor stage and as an automatically opening valve, are made of a light metal.
  • the lower inertia of a gas exchange valve 1402 made of light metal favors here the fast opening but also the fast and gentle closing of the gas exchange valve 1401. Also protected by the low inertia of the valve seat 1403, since the gas exchange valve 1401 in this embodiment, no excessive kinetic energy Placing in the valve seat 1403 releases.
  • the gas exchange valve 1401 shown is preferably made of Dural, a high strength aluminum alloy, whereby the gas exchange valve 1401 has a sufficiently high strength despite its low density. Bezu

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Abstract

The aim of the invention is to improve the efficiency of an axial-piston motor. To this end, the axial-piston motor comprises at least one compressor cylinder, at least one working cylinder and at least one pressure line guiding the compressed fuel from the compressor cylinder to the working cylinder via a combustion chamber. The fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled by at least one control piston driven by a control drive, and the control piston is subjected to a compensation force oriented against the combustion chamber pressure, on the side thereof facing away from the combustion chamber, in addition to the force applied by the control drive.

Description

Axialkolbenmotor, Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors sowie Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors  Axial piston motor, method for operating an axial piston motor and method for producing a heat exchanger of an axial piston motor
[01] Die Erfindung betrifft einerseits einen Axialkolbenmotor. Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors sowie ein Verfahren zur Herstel- lung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors. [01] The invention relates on the one hand to an axial piston motor. On the other hand, the invention relates to a method for operating an axial piston motor and to a method for producing a heat exchanger of an axial piston motor.
[02] Axialkolbenmotoren sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt und kennzeichnen sich als energiewandelnde Maschinen, welche ausgangsseitig mechanische Rotationsenergie unter Zuhilfenahme wenigstens eines Kolbens bereitstellen, wobei der Kolben eine lineare Schwingbewegung durchführt, deren Ausrichtung im Wesentlichen koaxial zu der Drehach- se der Rotationsenergie ausgerichtet ist. [02] Axial piston engines are well known in the art and are characterized as energy converting machines, which provide on the output side mechanical rotational energy with the aid of at least one piston, wherein the piston performs a linear oscillating motion, their orientation substantially coaxial with the axis of rotation of the rotational energy is aligned.
[03] Neben Axialkolbenmotoren, die beispielsweise nur mit Druckluft betrieben werden, sind auch Axialkolbenmotoren bekannt, denen Brennmittel zugeführt wird. Dieses Brennmittel kann mehrkomponentig, beispielsweise aus einem Kraftstoff und aus Luft, ausgebildet sein, wobei die Komponenten gemeinsam oder getrennt einer oder mehreren Brennkammern zuge- führt werden. In vorliegendem Fall bezeichnet somit der Begriff„Brennmittel" jegliches Material, welches an der Verbrennung teilnimmt oder mit den an der Verbrennung teilnehmenden Komponenten mitgefühlt wird und den Axialkolbenmotor durchströmt. Das Brennmittel um- fasst dann zumindest Brenn- bzw. Kraftstoff, wobei der Begriff„Kraftstoff" in vorliegendem Zusammenhang Brennstoff also jegliches Material beschreibt, welches über eine chemische oder sonstige Reaktion, insbesondere über eine Redoxreaktion, exotherm reagiert. Das Brennmittel kann darüber hinaus noch Komponenten, wie beispielsweise Luft aufweisen, die Materialien für die Reaktion des Kraftstoffs bereitstellen. [03] In addition to axial piston motors, which are operated, for example, only with compressed air, and axial piston motors are known to which fuel is supplied. This combustion medium can be multicomponent, for example made of a fuel and of air, wherein the components are fed together or separately to one or more combustion chambers. In the present case, therefore, the term "fuel" means any material which participates in the combustion or is co-sensed with the components participating in the combustion and flows through the axial-piston engine, the fuel then comprising at least fuel, the term " Fuel "in the present context fuel so any material describes which exothermic reaction via a chemical or other reaction, in particular via a redox reaction. The combustor may further include components, such as air, that provide materials for the reaction of the fuel.
[04] Insbesondere können Axialkolbenmotoren auch unter dem Prinzip der inneren kontinuierlichen Verbrennung (ikV) betrieben werden, nach welchem Brennmittel, also beispielsweise Kraftstoff und Luft, kontinuierlich einer Brennkammer oder mehreren Brennkammern zugeführt werden. [05] Axialkolbenmotoren können darüber hinaus einerseits mit rotierenden Kolben, und entsprechend rotierenden Zylindern, arbeiten, die sukzessive an einer Brennkammer vorbeigeführt werden. Andererseits können Axialkolbenmotoren stationäre Zylinder aufweisen, wobei das Arbeitsmedium dann sukzessive auf die Zylinder entsprechend der gewünschten Belastungsrei- henfolge verteilt wird. [04] In particular, axial-piston engines can also be operated under the principle of internal continuous combustion (ikV), according to which fuel, that is, for example, fuel and air, continuously fed to one or more combustion chambers. [05] Axial piston engines can also work on the one hand with rotating pistons, and correspondingly rotating cylinders, which are successively guided past a combustion chamber. On the other hand, axial piston motors can have stationary cylinders, the working medium then being distributed successively to the cylinders in accordance with the desired load sequence.
[06] Beispielsweise sind derartige stationäre Zylinder aufweisende ikV -Axialkolbenmotoren aus der EP 1 035 310 A2 und der WO 2009/062473 A2 bekannt, wobei in der EP 1 035 310 A2 ein Axialkolbenmotor offenbart ist, bei welchem die Brennmittelzufuhr und die Abgasabfuhr wärmetauschend miteinander gekoppelt sind. [07] Die in der EP 1 035 310 A2 und der WO 2009/062473 A2 offenbarten Axialkolbenmotoren weisen darüber hinaus eine Trennung zwischen Arbeitszylindern und den entsprechenden Arbeitskolben und Verdichterzylindern und den entsprechenden Verdichterkolben auf, wobei die Verdichterzylinder auf der den Arbeitszylindern abgewandten Seite des Axialkolbenmotors vorgesehen sind. Insofern kann derartigen Axialkolbenmotoren eine Verdichter- und eine Ar- beitsseite zugeordnet werden. [06] For example, such stationary cylinder icV axial-piston engines are known from EP 1 035 310 A2 and WO 2009/062473 A2, EP 1 035 310 A2 disclosing an axial-piston engine in which the fuel supply and the exhaust gas removal heat exchange with each other are coupled. [07] The axial piston engines disclosed in EP 1 035 310 A2 and WO 2009/062473 A2 moreover have a separation between working cylinders and the corresponding working pistons and compressor cylinders and the corresponding compressor pistons, the compressor cylinders being on the side of the axial piston motor facing away from the working cylinders are provided. In this respect, such axial piston motors can be assigned to a compressor and a working side.
[08] Es versteht sich, dass die Begriffe„Arbeitszylinder",„Arbeitskolben" und„Arbeitsseite" synonym verwendet werden zu den Begriffen„Expansionszylinder",„Expansionskolben" und„Expansionsseite" bzw.„Expanderzylinder",„Expanderkolben" und„Expanderseite" sowie zu den Begriffen„Expansionsstufe" bzw.„Expanderstufe", wobei eine„Expanderstufe" bzw. „Expansionsstufe" die Gesamtheit aller hierin befindlicher„Expansionszylinder" bzw.„Expanderzylinder" bezeichnet. [08] It is understood that the terms "working cylinder", "working piston" and "working side" are used interchangeably with the terms "expansion cylinder", "expansion piston" and "expansion side" or "expander cylinder", "expander piston" and "expander side and to the terms "expansion stage" and "expander stage", respectively, where an "expander stage" or "expansion stage" designates the entirety of all "expansion cylinders" or "expander cylinders" located therein.
[09] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, den Wirkungsgrad eines Axialkolbenmotors zu verbessern. [09] It is an object of the present invention to improve the efficiency of an axial piston engine.
[10] Die Aufgabe der Erfindung wird von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuerantrieb angetrieben wird, und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeich- net, dass der Steuerkolben zusätzlich zu der vom Steuertrieb aufgebrachten Kraft an seiner der Brennkammer abgewandten Seite mit einer dem Brennkammerdruck entgegen gerichteten Kompensationskraft beaufschlagt wird. The object of the invention is achieved by an axial piston motor having at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel stream from the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a control drive, and wherein the axial piston motor thereby characterized- net, that the control piston is acted upon in addition to the force applied by the control drive on its side facing away from the combustion chamber with a combustion chamber pressure counteracting compensation force.
[11] Vorteilhafter Weise kann an der Brennkammer mittels einer derartigen zusätzlichen Kompressionskraft eine Abdichtung hinsichtlich des Steuerkolbens wesentlich verbessert werden, wobei zur Abdichtung zu der Brennkammer hin bzw. zu einem den Brennmittelstrom führenden Schusskanal hin dann idealerweise lediglich eine reine Ölabstreifung ausreicht, sodass eine aus der internationalen Patentanmeldung WO 2009/062473 A2 bekannte diesbezügliche Abdichtung wesentlich vereinfacht ist. [12] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass speziell der Steuertrieb vielseitig ausgelegt sein kann, beispielsweise als hydraulischer, elektrischer, magnetischer oder mechanischer Steuertrieb. Advantageously, a seal with respect to the control piston can be significantly improved at the combustion chamber by means of such an additional compression force, wherein for sealing to the combustion chamber or to a fuel stream leading shot channel out then ideally only a pure Ölabstreifung sufficient, so one from the international patent application WO 2009/062473 A2 known this relevant seal is much easier. At this point it should be noted that especially the timing gear can be designed versatile, for example, as a hydraulic, electrical, magnetic or mechanical timing drive.
[13] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vom Steuertrieb aufgebrachte Kraft von der erfindungsgemäß dem Brennkammerdruck entgegen gerichteten Kompensationskraft verschieden ist. [14] Im Allgemeinen kann der gesamte Steuertrieb wesentlich kompakter gebaut werden, da er im Wesentlichen lediglich Führungskräfte aufnehmen muss. Darüber hinausgehende erforderliche Kräfte können erfindungsgemäß von der Kompensationskraft aufgebracht werden, sodass der Steuertrieb durch Kräfte zum Abdichten am Steuerkolben nicht oder nur in einem zu vernachlässigenden Maße belastet ist. Insbesondere ermöglicht diese Kompensationskraft kürzere Steuerzeiten, da sowohl die Steuerkolben als der Steuertrieb wesentlich leichter aufgebaut werden können, da sie weniger belastet werden. [13] It is particularly advantageous if the force applied by the control drive is different from the compensating force directed counter to the combustion chamber pressure according to the invention. In general, the entire Steuervieb can be built much more compact, since he essentially has to take only executives. Beyond required forces can be applied according to the invention of the compensation force, so that the control drive is not burdened by forces for sealing the control piston or only to a negligible extent. In particular, this compensation force allows shorter control times, since both the control piston and the control drive can be constructed much easier, since they are less loaded.
[15] Es versteht sich, dass eine derartige Kompensationskraft konstruktiv auf verschiedene Weise aufgebracht werden kann. Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht hierzu vor, dass die Kompensationskraft mechanisch, beispielsweise über Federn, aufgebracht wird, da eine mechanische Anordnung baulich sehr einfach an dem Axialkolbenmotor umgesetzt werden kann. It is understood that such a compensating force can be constructively applied in various ways. A preferred embodiment provides for this purpose that the compensation force is applied mechanically, for example via springs, as a mechanical arrangement can be structurally very easily implemented on the axial piston motor.
[16] Alternativ bzw. kumulativ hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Kompensationskraft hydraulisch, beispielsweise über einen Öldruck, aufgebracht wird. Ein derartiger Öldruck kann bei- spielsweise über eine Ölpumpe, insbesondere auch über eine separate Ölpumpe, bereitgestellt werden. Der erforderliche Öldruck kann derart gewählt, dass ein üblicherweise am Axialkolbenmotor vorhandener Öldruck zum Erzeugen der Kompensationskraft ausreicht und für diese genutzt werden kann. Allerdings kann auch eine separate Ölpumpe vorgesehen sein. [17] Hinsichtlich einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Kompensationskraft kumulativ oder alternativ hierzu pneumatisch, insbesondere über den Verdichterdruck, aufgebracht wird. Diese pneumatische Variante hat besonders den Vorteil, dass der Druck zum Erzeugen der Kompensationskraft ohnehin am Axialkolbenmotor vorliegt und zudem vorteilhafter Weise in etwa dem Brennkammerdruck entspricht, da die eigentliche Arbeit zum Erzeu- gen des Drucks bereits im Arbeitskolben ausgeführt wird. Insofern braucht lediglich eine kleine Abdichtung vorgesehen sein, die lediglich einen geringen Druckunterschied abdichten braucht. Ergänzend hierzu kann eine Ölpumpe einen entsprechenden Ölfilm erzeugen, wobei diese dann vorteilhaft das Öl in einem separaten Kreislauf führt, damit diese Ölpumpe lediglich einen besonders geringen Gegendruck ausgesetzt ist. Insofern braucht die Ölpumpe dann nicht gegen den Verdichterdruck anzuarbeiten, was nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Alternatively or cumulatively, it is advantageous if the compensation force is applied hydraulically, for example via an oil pressure. Such oil pressure can For example, via an oil pump, in particular via a separate oil pump can be provided. The required oil pressure can be selected such that an oil pressure normally present on the axial piston engine is sufficient to generate the compensation force and can be used for this purpose. However, a separate oil pump can also be provided. [17] With regard to a further embodiment, it is provided that the compensation force is applied cumulatively or alternatively pneumatically, in particular via the compressor pressure. This pneumatic variant has the particular advantage that the pressure for generating the compensating force is present anyway on the axial piston motor and also advantageously approximately corresponds to the combustion chamber pressure, since the actual work for generating the pressure is already carried out in the working piston. In this respect, only a small seal needs to be provided, which only needs to seal a slight pressure difference. In addition to this, an oil pump can produce a corresponding oil film, which then advantageously leads the oil in a separate circuit, so that this oil pump is only exposed to a particularly low back pressure. In this respect, the oil pump then does not need to work against the compressor pressure, which will be explained in detail below.
[18] Vorteilhafter Weise kann die pneumatisch erzeugte Kompensationskraft mittels eines vorgesehenen Brennmitteldrucks von ca. 30 bar erzeugt werden. Hierzu sollte insbesondere der Steuerraum entsprechend gegen die Atmosphäre oder gegen die übrigen Räume des Axialkolbenmotors abgedichtet werden, sodass lediglich eine Ölabstreifung zur Abdichtung zwischen Brennkammer bzw. einem entsprechenden Schusskanal und dem Steuerraum erforderlich ist. Ggf. kann noch eine ergänzende, aber entsprechend schwach dimensionierte Zusatzdichtung vorgesehen sein. Advantageously, the pneumatically generated compensation force can be generated by means of an intended fuel pressure of about 30 bar. For this purpose, in particular the control chamber should be sealed in accordance with the atmosphere or against the remaining spaces of the axial piston motor, so that only a Ölabstreifung for sealing between the combustion chamber or a corresponding firing channel and the control chamber is required. Possibly. can still be provided a supplementary, but correspondingly weakly dimensioned additional seal.
[19] Insofern sieht eine weitere Lösung vorliegender Aufgabe einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, vor, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass der Steuerkolben in einem Druckraum angeordnet ist. Dieses kann insbesondere dadurch umgesetzt werden, dass der Steuerraum bzw. die Steuerkammer, also der Raum, in welchem die Steuerkolben und zumindest ein Teil, vorzugsweise die wesentlichen Teile, der Baugruppen des Steuertriebes angeordnet sind, als Druckraum ausgebildet ist. In this respect, a further solution of the present task provides an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel stream of the Combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston is arranged in a pressure chamber. This can be implemented in particular in that the control chamber or the control chamber, ie the room, in in which the control piston and at least one part, preferably the essential parts, of the assemblies of the control drive are arranged, is designed as a pressure chamber.
[20] In diesem Zusammenhang bezeichnet der Begriff „Druckraum" jeden umschlossenen Raum des Axialkolbenmotors, der gegenüber der Umgebung einen deutlichen Überdruck, vor- zugsweise von mindestens 10 bar, aufweist. [20] In this context, the term "pressure chamber" refers to any enclosed space of the axial-piston engine, which has a significant overpressure, preferably of at least 10 bar, relative to the environment.
[21] Auf Grund der Tatsache, dass der Steuerkolben an sich in einem Druckraum angeordnet ist, ist vorteilhafter Weise keine aufwändige Abdichtung erforderlich, sodass mit weniger Verlusten am Axialkolbenmotor gearbeitet werden kann, wodurch wiederum der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors verbessert werden kann. Aus dem Stand der Technik ist bisher nur bekannt, dass die Brennkammerseite in einem Druckraum vorgesehen ist, jedoch nicht der Steuerkolben. [21] Due to the fact that the control piston is arranged in itself in a pressure chamber, advantageously no complex sealing is required, so that it is possible to work with fewer losses on the axial piston motor, which in turn can improve the efficiency of the axial piston motor. From the prior art, it is only known that the combustion chamber side is provided in a pressure chamber, but not the control piston.
[22] Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, und wobei sich der Axialkolbenmotor speziell dadurch auszeichnet, dass der Steuertrieb eine Steuerwelle umfasst, welche den Steuerkolben antreibt und mit einer Wellendichtung zusammenwirkt, welche einerseits mit Verdichterdruck beaufschlagt ist. [23] Ist die Wellendichtung einerseits mit Verdichterdruck beaufschlagt, ist im Idealfall keine weitere Abdichtung erforderlich, und der Axialkolbenmotor kann vorteilhafter Weise mit einem geringeren Verlust betrieben werden. Die Wellendichtung dient dann vorzugsweise als Dichtung für einen Druckraum des Axialkolbenmotors, der insbesondere den Verdichterdruck aufweisen kann. [24] Es kann bei einer entsprechend ausgestalteten Wellendichtung jedoch auch mit Atmosphärendruck oder mit einem sonstigen Motorendruck, welcher niedriger als der Verdichterdruck ist, gearbeitet werden. [25] Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass der Steuerkolben mit Öl benetzt und das den Steuerkolben benetzende Öl in einem separaten Ölkreislauf geführt wird. In addition, the object of the invention is also achieved by an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, wherein the fuel stream is controlled by the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive, and wherein the axial piston motor is particularly characterized in that the control drive comprises a control shaft which drives the control piston and cooperates with a shaft seal, on the one hand with compressor pressure is charged. [23] If the shaft seal is loaded on the one hand with compressor pressure, ideally no further sealing is required, and the axial piston motor can advantageously be operated with a smaller loss. The shaft seal then preferably serves as a seal for a pressure chamber of the axial piston motor, which may in particular have the compressor pressure. [24] However, with a correspondingly designed shaft seal, it is also possible to work with atmospheric pressure or with another engine pressure which is lower than the compressor pressure. [25] Furthermore, the object of the invention of an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber is passed to the working cylinder, dissolved, the fuel stream of the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive, and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston is wetted with oil and the control piston wetting oil is guided in a separate oil circuit.
[26] Zwar sind zwei Ölpumpen erforderlich, um das den Steuerkolben benetzende Öl in ei- nem separaten Ölkreislauf führen zu können. Jedoch können die Ölpumpen gegen unterschiedliche Drücke arbeiten. Insofern können sie sehr verlustarm betrieben werden. [26] It is true that two oil pumps are required in order to be able to guide the oil which wets the control piston in a separate oil circuit. However, the oil pumps can work against different pressures. In this respect, they can be operated very low loss.
[27] Der Begriff„separat" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass mindestens ein weiterer Ölkreislauf für weitere Bauteile und/oder Bauteilgruppen an dem Axialkolbenmotor existiert. [28] Insofern ist es vorteilhaft, wenn der Axialkolbenmotor einen Hauptölkreislauf zur Schmierung und/oder Kühlung von Baugruppen des Axialkolbenmotors umfasst, der von dem separaten Ölkreislauf getrennt ist. [27] In this context, the term "separately" means that at least one additional oil circuit exists for further components and / or component groups on the axial piston motor. [28] In this respect, it is advantageous if the axial piston motor has a main oil circuit for lubricating and / or cooling Assemblies of the axial piston motor, which is separated from the separate oil circuit.
[29] Um komfortabel und präzise einen Abgleich bzw. eine Kontrolle der Ölstände der beiden Ölkreisläufe vornehmen zu können, ist es von Vorteil, wenn sich der Axialkolbenmotor durch eine offen- und schließbare Verbindung zwischen dem Hauptölkreislauf und dem separaten Ölkreislauf auszeichnet. [29] In order to be able to adjust and control the oil levels of the two oil circuits comfortably and precisely, it is advantageous if the axial piston motor is characterized by an openable and closable connection between the main oil circuit and the separate oil circuit.
[30] Je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung können der separate Ölkreislauf und der Verdichterdruck derart aufeinander abgestimmt sein, dass diese gemeinsam den vorstehend beschriebenen Kompensationsdruck zum Aufbau der Kompensationskraft bereitstellen. [31] Der Axialkolbenmotor kann noch verlustärmer betrieben werden, wenn der Steuerkolben spritzgekühlt ist. Hierdurch kann der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors weiter verbessert werden. [32] Eine Kühlung insbesondere des Steuerkolbens gelingt selbst bei extrem hohen Arbeitstemperaturen hervorragend, wenn die Spritzkühlung über Öl erfolgt. [30] Depending on the specific implementation of the present invention, the separate oil circuit and the compressor pressure can be coordinated with one another such that they jointly provide the above-described compensation pressure to build up the compensation force. [31] The axial piston motor can be operated with even less loss if the control piston is injection-cooled. As a result, the efficiency of the axial piston motor can be further improved. [32] Cooling, in particular of the control piston, succeeds outstandingly even at extremely high operating temperatures, when the spray cooling takes place via oil.
[33] Um einen kritischen Verlust von Öl am Steuerkolben verhindern zu können, ist es vorteilhaft, wenn an dem Steuerkolben ein Ölabstreifer vorgesehen ist. Insbesondere kann hier- durch ein Abwandern von Öl in die Schusskanäle und in die Arbeitszylinder verhindert werden. [33] In order to prevent a critical loss of oil on the control piston, it is advantageous if an oil scraper is provided on the control piston. In particular, a migration of oil into the weft channels and into the working cylinders can be prevented in this way.
[34] Des Weiteren wird, um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, alternativ oder kumulativ ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem mit Brenn- kammerdruck beaufschlagten Bauteil und mit einem Ölkreislauf zur Schmierung vorgeschlagen, wobei der Ölkreislauf einen Motorölkreislauf und einen Druckölkreislauf mit einem vom Mo- torölkreislauf verschiedenen Druckniveau aufweist. Hierdurch wird, auch entsprechend der vorstehend erläuterten Lösungen zur Aufgabe der Erfindung, der Vorteil umgesetzt, dass in einem jeweiligen Ölkreislauf mit einem verschiedenen Druckniveau die Ölpumpe dieses Kreis- laufes, beispielsweise eine Druckölpumpe des Druckölkreislauf es, lediglich den zur Förderung des Öles erforderlichen Gegendruck aufbringen muss und der zur Erreichung eines in diesem Kreislauf aus sonstigen Gründen möglicherweise erforderlichen, den zur Förderung des Öles übersteigenden, höheren Druck nicht durch die Druckölpumpe aufgebracht werden muss. [34] Furthermore, in order to achieve the object of the invention, alternatively or cumulatively, an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one proposed with combustion chamber pressure component and with an oil circuit for lubrication, wherein the oil circuit has a motor oil circuit and a pressure oil circuit with a different pressure from the engine oil circulation pressure level. In this way, also according to the above-described solutions to the object of the invention, implemented the advantage that in a respective oil circuit with a different pressure level, the oil pump of this circuit, for example, a pressure oil pump of the pressure oil circuit it, apply only the back pressure required to promote the oil must not be applied by the pressure oil pump in order to reach a possibly required in this circuit for other reasons, the oil to exceed the higher pressure, the pressure.
[35] Dadurch, dass der Druckölkreislauf Bauteile aufweisen kann, welche gegen einen in der Brennkammer befindlichen Brennkammerdruck arbeiten, ist es entsprechend vorteilhaft, wenn das Druckniveau des Druckölkreislaufes dem Brennkammerdruck entspricht. Alternativ bzw. kumulativ hierzu kann es auch von Vorteil sein, dass das Druckniveau des Druckölkreislaufes einem Verdichterdruck entspricht. Durch ein dem Brennkammerdruck bzw. dem Verdichterdruck entsprechendes Druckniveau des Druckölkreislaufes kann eine an einem mit Brennkam- merdruck beaufschlagten Bauteil, beispielsweise an einem Steuerkolben, wirkende Gaskraft pneumatisch weitgehend kompensiert werden. Die Aufgabe, einen Axialkolbenmotor hinsichtlich seines Wirkungsgrades weiter zu verbessern, wird insofern dadurch gelöst, dass eine am Steuerkolben wirkende Kolbenarbeit minimiert und somit die am Axialkolbenmotor abgegebene Arbeit bzw. Leistung bei gleichem Brennstoffeinsatz maximiert wird. [36] In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung,„das Druckniveau entspricht einem Druck", auch einen Druckunterschied bis zu 40% zwischen dem Druckniveau und dem Druck, sei es der Verdichterdruck oder sei es der Brennkammerdruck, tolerierend erlaubt. Vorzugsweise jedoch soll eine Druckdifferenz von maximal 7 bar durch die Be- Zeichnung,„das Druckniveau entspricht einem Druck" erfasst werden. Derartige Druckunterschiede können noch ohne zu große Wirkungsgradverluste von Dichtungen abgefangen werden, die auch höheren Temperaturen standhalten. [35] Due to the fact that the pressure oil circuit can have components which work against a combustion chamber pressure located in the combustion chamber, it is correspondingly advantageous if the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to the combustion chamber pressure. Alternatively or cumulatively, it may also be advantageous that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to a compressor pressure. By means of a pressure level of the pressure oil circuit corresponding to the combustion chamber pressure or the compressor pressure, a gas force acting on a component subjected to combustion chamber pressure, for example on a control piston, can be largely compensated pneumatically. The task of further improving an axial piston motor with regard to its efficiency is achieved insofar as minimizing a piston work acting on the control piston and thus maximizing the work or power delivered to the axial piston motor with the same fuel input. [36] It should be noted in this connection that the term "the pressure level corresponds to a pressure" also tolerates a pressure difference of up to 40% between the pressure level and the pressure, be it the compressor pressure or the combustion chamber pressure However, a pressure difference of a maximum of 7 bar should be recorded by the designation "the pressure level corresponds to one pressure". Such pressure differences can still be intercepted without excessive losses of efficiency of seals that can withstand higher temperatures.
[37] Um bei einer variablen Leistungsabgabe des Axialkolbenmotors diesem wirkungsgradverbessernden Vorteil nicht entgegen zu stehen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Druck- ölkreislauf bei einer Volllast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau größer als 20 bar aufweist. Kumulativ bzw. alternativ wird vorgeschlagen, dass der Druckölkreislauf bei einer Teillast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau zwischen 5 bar und 20 bar aufweist. Dieses gewährleistet bei einem großen Teil aller Betriebssituationen ein ausgewogenes Druckverhältnis, durch welches der Wirkungsgrad optimiert wird. Alternativ bzw. kumulativ hierzu wird weiter- hin vorgeschlagen, dass der Druckölkreislauf bei einem Leerlauf des Axialkolbenmotors und/oder bei einem Stillstand des Axialkolbenmotors ein Druckniveau unter 5 bar aufweist. Dieses ermöglicht insbesondere bei diesen Betriebszuständen eine geringe Belastung der entsprechenden Dichtungen, so dass insbesondere auch etwaige Leckströme, die über einen längeren Zeitraum wirksam werden könnten, keine wesentlichen störenden Einflüsse haben. Die Auf- rechterhaltung eines Druckes im Druckölkreislauf kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn ein Stop-Start-System einen kurzzeitigen Stillstand des Axialkolbenmotors bewirkt und somit nach einem Starten des Axialkolbenmotors ein Druck im Druckölkreislauf nicht erneut aufgebaut werden muss, da dieser Druck auch bei einem kurzfristigen Stillstand aufrecht erhalten werden kann. In einem lastabhängigen und instationären Betrieb des Axialkolbenmotors kann durch die vorstehend erläuterten Maßnahmen insbesondere der Vorteil umgesetzt werden, dass eine Kompensation des Brennkammerdruckes an einem mit Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteil stets dem Brennkammerdruck bzw. dem Lastpunkt des Axialkolbenmotors entspricht. Ein unter verschiedenen Betriebsbedingungen optimierter Wirkungsgrad wird sichergestellt, indem die zur Kompensation des Brennkammerdrucks benötigte Gaskraft an den mit Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteilen bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt wird. Eine stets höher ausfallende Gaskraft kann ggf. zu einer Überkompensation des Brennkammerdruckes führen, wo- durch wiederum eine nicht oder schwächer wirkungsgradgünstige Verdichterleistung zur Erzeugung des Kompensationsdruckes an der Verdichterstufe abgerufen werden würde. [37] In order not to oppose this efficiency-improving advantage in the case of a variable power output of the axial-piston engine, it is further proposed that the pressure oil circuit have a pressure level greater than 20 bar at a full load of the axial-piston engine. Cumulatively or alternatively, it is proposed that the pressure oil circuit at a partial load of the axial piston motor has a pressure level between 5 bar and 20 bar. This guarantees a balanced pressure ratio in a large part of all operating situations, which optimizes the efficiency. Alternatively or cumulatively, it is further proposed that the pressure oil circuit at idling of the axial piston and / or at a standstill of the axial piston motor has a pressure level below 5 bar. This allows, in particular in these operating conditions, a low load of the corresponding seals, so that in particular any leakage currents that could be effective over a longer period, have no significant disturbing influences. Maintaining a pressure in the pressure oil circuit can be particularly advantageous if a stop-start system causes a momentary stoppage of the axial piston engine and thus after a start of the axial piston motor, a pressure in the pressure oil circuit does not have to be rebuilt, as this pressure even at a short-term Standstill can be maintained. In a load-dependent and transient operation of the axial piston motor can be implemented by the measures described above in particular the advantage that a compensation of the combustion chamber pressure at a pressurized with combustion chamber component component always corresponds to the combustion chamber pressure or the load point of the axial piston motor. An optimized under different operating conditions efficiency is ensured by the need to compensate for the combustion chamber pressure gas force is provided as needed at the acted upon combustion chamber pressure components. An ever-higher gas force may possibly lead to overcompensation of the combustion chamber pressure. in turn would be retrieved by a no or weaker moderate efficiency compressor power to generate the compensation pressure at the compressor stage.
[38] Mit„Leerlauf ist an dieser Stelle der Betriebszustand gemeint, bei welchem die indizierte Leistung des Axialkolbenmotors im Wesentlichen der Reibleistung des Axialkolbenmo- tors entspricht, also sich die effektive Leistung zu null ergibt. [38] By "idling" is meant at this point the operating state in which the indicated power of the axial piston motor essentially corresponds to the friction power of the axial piston motor, ie the effective power is zero.
[39] Die Aufgabe der Erfindung, einen Axialkolbenmotor hinsichtlich seines Wirkungsgrades, durch die Trennung des Ölkreislaufes in einen Motorölkreislauf und einen Druckölkreis- lauf, zu verbessern, wird insbesondere ergänzend dadurch gelöst, dass der Motorölkreislauf einen Motorölsumpf und eine Motorölpumpe aufweist und der Druckölkreislauf einen Drucköl- sumpf und eine Druckölpumpe aufweist. Dies hat den wirkungsgradsteigernden Vorteil, dass die Motorölpumpe und die Druckölpumpe einen für den Motorölkreislauf und den Druckölkreislauf unabhängigen Ölvolumenstrom zur Verfügung stellen kann, und somit der Leistungsbedarf der Motorölpumpe und der Druckölpumpe den Erfordernissen des Motorölkreislaufes und des Druckölkreislaufes entspricht. [40] Um das Benetzen der mit Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteile, wie etwa des Steuerkolbens und anderer mit dem Steuerkolben in Wechselwirkung stehender Bauteile, sicherzustellen, wird darüber hinaus vorgeschlagen, dass der Druckölsumpf Mittel zum Erfassen eines Ölstandes aufweist. Vorteilhafterweise sind diese Mittel zum Erfassen eines Ölstandes dadurch ausgezeichnet, dass der durch die Mittel zum Erfassen eines Ölstandes ermittelte Öl- stand des Druckölsumpfes ein minimaler und/oder ein maximaler Ölstand ist. Dieser Vorteil trägt dazu bei, dass nicht nur eine Mangelschmierung betriebssicher verhindert wird sondern auch dass ein Überfüllen des Druckölkreislaufes und damit einhergehende Effekte wie Öl- schäumung, Ölwerfen oder ein anderweitig nicht gewünschter Ölaustritt aus dem Druckölkreislauf verhindert werden. [41] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein als Steuerkammer ausgebildeter Druckraum Bestandteil des Druckölkreislaufes ist. Der Vorteil dieser Anordnung ergibt sich daraus, dass die Steuerkammer, welche an der der Brennkammer abgewandten Seite des Steuerkolbens gebildet wird, den auf den Steuerkolben wirkenden Brennkammerdruck, durch das dem Brennkammerdruckniveau entsprechende Druckniveau des Druckölkreislaufes, kompensieren kann. [39] The object of the invention to improve an axial piston engine with regard to its efficiency by separating the oil circuit into an engine oil circuit and a pressure oil circuit is achieved in particular by the fact that the engine oil circuit has an engine oil sump and an engine oil pump and the pressure oil circuit a Pressure oil sump and a pressure oil pump has. This has the efficiency-enhancing advantage that the engine oil pump and the pressure oil pump can provide an oil volume flow independent of the engine oil circuit and the pressure oil circuit, and thus the power demand of the engine oil pump and the pressure oil pump meets the requirements of the engine oil circuit and the pressure oil circuit. [40] In order to ensure the wetting of the components subjected to combustion chamber pressure, such as the control piston and other components interacting with the control piston, it is furthermore proposed that the pressure oil sump have means for detecting an oil level. Advantageously, these means for detecting an oil level are characterized in that the determined by the means for detecting an oil level oil level of the pressure oil sump is a minimum and / or a maximum oil level. This advantage helps prevent not only a lack of lubrication reliable and also that overfilling the pressure oil circuit and associated effects such as oil foaming, oil spills or otherwise undesirable oil leakage from the pressure oil circuit can be prevented. [41] It is also proposed that at least one pressure chamber formed as a control chamber is part of the pressure oil circuit. The advantage of this arrangement results from the fact that the control chamber, which is formed on the side facing away from the combustion chamber of the control piston, the combustion chamber pressure acting on the control piston, by the Combustion pressure level corresponding pressure level of the pressure oil circuit, can compensate.
[42] Mit„Steuerkammer" wird hierbei ein entsprechender Hohlraum beschrieben, der auf einer der Brennkammer abgewandten Seite des Steuerkolbens oder der Steuerkolben angeordnet ist. Die der Brennkammer abgewandte Seite definiert sich zusätzlich hierzu durch die Bewegungsrichtung des Steuerkolbens. Somit entspricht die der Brennkammer abgewandte Seite der Seite des Steuerkolbens, auf welcher ein aufgebrachter Gasdruck in seiner Resultierenden dem auf den Steuerkolben wirkenden Brennkammerdruck entgegensteht. In der Steuerkammer können auch weitere Baugruppen, die mit dem oder den Steuerkolben wechselwirken, wie bei- spielsweise steuernd wirksame Kurvenscheiben oder Lageranordnungen, vorgesehen sein. Insofern beinhaltet der Druckölkreislauf des ölkreislaufes ggf. auch Teile des oder der Steuerkolben, wobei das zur Schmierung des Steuerkolbens umlaufende Öl nach Benetzen der an dem Steuerkolben befindlichen Reibpaarungen in diese Steuerkammer fließen und von hier aus in einem Ölsumpf gesammelt werden kann. [43] Um den wirkungsgradoptimierenden Vorteil der Kompensation eines an verschiedenen Bauteilen wirkenden Brennkammerdrucks umzusetzen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Druckölkreislauf über eine Ladeleitung mit wenigstens einem Zylinder der Verdichterstufe verbunden ist. Die Verwendung einer derartigen Ladeleitung bringt den Vorteil, dass stets ein Druckniveau im Druckölkreislauf betriebssicher und einfach bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden kann, welcher in ähnlicher Höhe auch in der Brennkammer vorliegt. Zweckmäßig und vorteilhaft wird ein über diese Ladeleitung betriebspunktabhängig gesteuerter bzw. geregelter Druckaufbau zur Verfügung gestellt. [42] In this case, a corresponding cavity which is arranged on a side of the control piston or the control piston facing away from the combustion chamber is described as "control chamber." The side remote from the combustion chamber is additionally defined by the direction of movement of the control piston Side of the side of the control piston, on which an applied gas pressure in its resultant counteracts the combustion chamber pressure acting on the control piston Further components, which interact with the control piston or control pistons, such as cam plates or bearing arrangements that control the action, can also be provided in the control chamber In this respect, the pressure oil circuit of the oil circuit possibly also includes parts of the control piston or, wherein the circulating oil for lubrication of the control piston flow after wetting the located on the control piston friction pairings in this control chamber and from here in a Ölsu mpf can be collected. [43] In order to implement the efficiency-optimizing advantage of the compensation of a combustion chamber pressure acting on different components, it is further proposed that the pressure oil circuit is connected via a charge line to at least one cylinder of the compressor stage. The use of such a charging line has the advantage that always a pressure level in the pressurized oil circuit can be provided reliable and easy needs-based, which is present at a similar level in the combustion chamber. Expediently and advantageously, an operating point-dependent controlled or regulated pressure build-up is made available via this charging line.
[44] Um den Erfordernissen wechselnder Lastpunkte des Axialkolbenmotors gerecht zu werden, wird vorgeschlagen, dass zwischen wenigstens einem Zylinder der Verdichterstufe und dem Druckölkreislauf ein Ladeventil angeordnet ist, um einen betriebspunktabhängig gesteuerten bzw. geregelten Druckaufbau zur Verfügung zu stellen. Dieses Ladeventil kann insbesondere in der vorstehend bereits beschriebenen Ladeleitung vorgesehen sein. In order to meet the requirements of changing load points of the axial piston motor, it is proposed that a charging valve is arranged between at least one cylinder of the compressor stage and the pressure oil circuit in order to provide an operating point-dependent controlled or regulated pressure build-up. This charging valve can be provided in particular in the charging line already described above.
[45] Dem regelungstechnischen Aufwand wird das Ladeventil vorzugsweise dadurch gerecht, dass das Ladeventil schaltbar ausgeführt ist, insbesondere dadurch dass das Ladeventil über den Verdichterdruck schaltbar ausgeführt ist. Hierzu kann das Ladeventil mit der Verdichterstufe wirkverbunden sein und eine entsprechende Steuereinrichtung mit Mitteln zum Schalten aufweisen. [45] The control valve, the charging valve preferably by the fact that the charging valve is designed to be switchable, in particular by the fact that the charging valve is performed switchable over the compressor pressure. For this purpose, the charging valve can be operatively connected to the compressor stage and have a corresponding control device with means for switching.
[46] In einer geeigneten Ausführungsform kann das Ladeventil beispielsweise ein elektrisch oder elektronisch betätigtes oder aber auch ein pneumatisch betätigtes Ventil sein. So kann das Ladeventil mittelbar durch ein Steuergerät bzw. durch die Steuereinrichtung betätigt werden oder aber auch unmittelbar durch den am Ventil anliegenden Verdichterdruck. Übersteigt der Verdichterdruck beispielsweise einen bestimmten Wert, kann das Ladeventil öffnen und die Verdichterstufe mit dem Druckölkreislauf verbunden werden, wodurch es zu einer Aufladung des Druckölkreislaufes mit verdichteter Luft oder einem sonstigen in der Verdichterstufe vorhandenen Medium kommt. [46] In a suitable embodiment, the charging valve may be, for example, an electrically or electronically actuated or else a pneumatically actuated valve. Thus, the charging valve can be actuated indirectly by a control unit or by the control device or else directly by the voltage applied to the valve compressor pressure. For example, if the compressor pressure exceeds a certain value, the charging valve may open and the compressor stage may be connected to the pressurized oil circuit, resulting in a charge of the pressurized oil circuit with compressed air or other medium present in the compressor stage.
[47] Entsprechend den im Betrieb des Axialkolbenmotors vorliegenden Lastpunkten kennzeichnet sich das Ladeventil vorteilhaft dadurch aus, dass das Ladeventil bei einem Ladedruck von 5 bar, bevorzugter bei 10 bar, am bevorzugtesten bei 30 bar schaltet. Dies hat den Vorteil, dass im Druckölkreislauf ein Druck zur Verfügung gestellt werden kann, welcher zur Kompensation eines an einem Bauteil wirkenden Brennkammerdruckes erforderlich ist oder diesem weitestgehend entspricht. Ferner wird durch das oben beschriebene Ladeventil wirksam ein Entweichen des Druckes aus dem Druckölkreislauf verhindert, sofern der Verdichterdruck unter ein Druckniveau fällt, welches im Druckölkreislauf vorliegt. Vorteilhaft kann ein Ladeventil als ein pneumatisches, druckgesteuertes Mehrwegeventil ausgeführt sein, so dass eine aktive Steuerung des Ladeventils möglich ist. [47] According to the load points present during operation of the axial-piston engine, the charging valve is advantageously characterized in that the charging valve switches at a charge pressure of 5 bar, more preferably 10 bar, most preferably 30 bar. This has the advantage that in the pressure oil circuit, a pressure can be provided which is required to compensate for acting on a component combustion chamber pressure or this largely corresponds. Furthermore, the discharge valve described above effectively prevents the pressure from the pressure oil circuit from escaping, provided that the compressor pressure falls below a pressure level present in the pressure oil circuit. Advantageously, a charging valve can be designed as a pneumatic, pressure-controlled multiway valve, so that an active control of the charging valve is possible.
[48] Es ist darüber hinaus auch denkbar, dass das Ladeventil ein Rückschlagventil, insbesondere ein druckgesteuertes Rückschlagventil, ist. Dieses ermöglicht eine baulich besonders einfache Schaltung des Ladeventils, ohne dass weitere Maßnahmen notwendig sind. [49] Die Verwendung eines durch eine Verdichterstufe das Axialkolbenmotors bereitgestellten Druckes, wobei eine zur Aufbringung dieses Druckes bereitgestellte Luft oder ein bereitgestelltes Brennmittel bei einer Verdichtung aus Umgebungsbedingungen heraus in der Regel ein über den Umgebungsbedingungen stehendes Temperaturniveau aufweist, kann zur Folge haben, dass ein Druckabfall nach einer Drosselstelle, wie sie ein Ventil darstellt, oder eine Kühlung an einer Wandung der Ladeleitung eine Kondensation eines Fluides zur Folge haben kann. Als weitere Ausgestaltung des Druckölkreislaufes wird daher vorgeschlagen, dass zwischen dem Ladeventil und dem Druckölkreislauf ein Ölabscheider angeordnet ist. [48] Moreover, it is also conceivable that the charging valve is a check valve, in particular a pressure-controlled check valve. This allows a structurally particularly simple circuit of the charging valve, without further measures are necessary. [49] The use of a pressure provided by a compressor stage to the axial-piston engine, wherein air or fuel provided to apply that pressure, when compressed from ambient conditions, typically has a temperature level above the ambient conditions, may result in a Pressure drop after a throttle point, as it represents a valve, or a cooling a wall of the charging line may cause a condensation of a fluid. As a further embodiment of the pressure oil circuit is therefore proposed that an oil separator is arranged between the charging valve and the pressure oil circuit.
[50] Da sich ein an diesem Ölabscheider abgeschiedenes Öl bereits auf hohem Druckniveau befindet, wird ferner vorgeschlagen, dass ein Ablauf des Ölabscheiders mit dem Druckölsumpf verbunden ist. [50] Since an oil deposited on this oil separator is already at a high pressure level, it is further proposed that a drain of the oil separator be connected to the pressure oil sump.
[51] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Ladeventil und dem Druckölkreislauf ein Wasserabscheider angeordnet ist. Hierdurch kann möglicherweise in der verdichteten Luft befindlicher Wasserdampf bereits vor Einleiten dieser Druckluft wirkungsvoll ausgeschie- den werden, so dass ein Auskondensieren des Wasserdampfes im Druckölkreislauf verhindert wird und hierüber die Lebensdauer des Axialkolbenmotors nicht durch auftretende Korrosion begrenzt wird. Auch kann für den Fall eines Rückströmens von der Druckölleitung zur Verdichterstufe hin ein Verlust von Öl aus dem Druckölkreislauf wirksam verhindert werden, wenn, wie vorgeschlagen, ein Ölabscheider verwendet wird und ein Ablauf des Ölabscheiders das abge- schiedene Öl dem Druckölkreislauf wieder zuführt. Mittels des Ölabscheiders können insbesondere auch Schäden am Axialkolbenmotor verhindert werden, welche in der Verdichterstufe durch Selbstzündung von ölhaltiger Luft hervorgerufen werden könnten. [51] It is also proposed that a water separator is arranged between the loading valve and the pressure oil circuit. As a result, water vapor possibly contained in the compressed air can be excreted effectively even before this compressed air is introduced, so that condensation of the water vapor in the pressure oil circuit is prevented and the service life of the axial piston motor is not limited by corrosion occurring. Also, in the event of backflow from the pressure oil line to the compressor stage, loss of oil from the pressure oil circuit can be effectively prevented if, as suggested, an oil separator is used and drainage of the oil separator re-supplies the separated oil to the pressure oil circuit. By means of the oil separator, in particular damage to the axial piston motor can be prevented, which could be caused in the compressor stage by self-ignition of oily air.
[52] Eine wirkungsgradgünstige Verwendung eines gegenüber dem Motorölkreislauf höheren Druckniveaus im Druckölkreislauf kann durch das bestehende Druckgefälle zu einer höhe- ren Ölleckage aus dem Druckölkreislauf in den Motorölkreislauf führen. Um den wirkungsgradsteigernden Vorteil eines Druckölkreislaufes dauerhaft während des ganzen Betriebes des Axialkolbenmotors aufrecht zu erhalten, ist es daher zweckmäßig, dass zwischen dem Druckölsumpf und der Druckölpumpe sowie zwischen dem Motorölsumpf bzw. der Motorölpumpe und der Druckölpumpe ein Ausgleichsventil angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Unter- schreiten eines minimalen notwendigen Ölstandes im Druckölsumpf dadurch verhindert werden kann, dass die Druckölpumpe Öl aus dem Motorölsumpf bezieht, so lange bis der Ölstand des Druckölsumpfes ein Maximum erreicht, mindestens aber ein Minimum überschreitet. Diese wirkungsgraderhaltende Ausgestaltung des Ölkreislaufes wird ferner dadurch umgesetzt, dass das Ausgleichsventil den Mitteln zum Erfassen eines Ölstandes wirkverbunden ist. [53] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Ausgleichventil mit einer Steuereinrichtung wirkverbunden ist. Eine derartige Steuereinrichtung kann beispielsweise ein Steuergerät des Axialkolbenmotors sein, in welchem Kennfelder oder Algorithmen abgelegt sind, nach welchen ebenfalls ein Verbinden des Druckölkreislaufes mit dem Motorölkreislauf erfolgen soll, um ein Ausgleich des Ölstandes im Druckölkreislauf zu erreichen. Folglich kann das Ausgleichsventil unmittelbar mit den Mitteln zum Erfassen eines Ölstandes oder aber mittelbar über eine Steuereinrichtung mit den Mitteln zum Erfassen eines Ölstandes verbunden sein. [52] An efficient use of a higher pressure level in the pressure oil circuit compared to the engine oil circuit can lead to a higher oil leakage from the pressure oil circuit into the engine oil circuit due to the existing pressure gradient. In order to maintain the efficiency-enhancing advantage of a pressure oil circuit permanently during the entire operation of the axial piston engine, it is therefore expedient that an equalizing valve is arranged between the pressure oil sump and the pressure oil pump and between the engine oil sump or the engine oil pump and the pressure oil pump. This has the advantage that a drop below a minimum necessary oil level in the pressure oil sump can be prevented by the fact that the pressure oil pump oil from the engine oil sump, until the oil level of the pressure oil sump reaches a maximum, but at least exceeds a minimum. This Effektgraderhaltende embodiment of the oil circuit is further implemented by the fact that the compensation valve is operatively connected to the means for detecting an oil level. [53] It is also proposed that the balancing valve is operatively connected to a control device. Such a control device may be, for example, a control unit of the axial piston motor, in which maps or algorithms are stored, according to which also a connection of the pressure oil circuit with the engine oil circuit should take place in order to achieve a balance of the oil level in the pressure oil circuit. Consequently, the compensation valve can be connected directly to the means for detecting an oil level or indirectly via a control device with the means for detecting an oil level.
[54] Denkbar ist auch, dass die Steuereinrichtung das Ausgleichsventil nicht nur über den Ölstand im Druckölkreislauf, sondern auch über die Temperatur oder eine andere Kenngröße, wie etwa einem Notlauf signal oder einem Wartungssignal, ansteuert, um beispielsweise ein Austauschen des im Druckölkreislauf befindlichen Öls zu erreichen. [54] It is also conceivable that the control device, the compensation valve not only via the oil level in the pressure oil circuit, but also on the temperature or other characteristic, such as a emergency or a maintenance signal, drives, for example, a replacement of the oil in the pressure oil circuit to reach.
[55] Die Verwendung eines gegenüber dem Motorölkreislauf höheren Druckniveaus im Druckölkreislauf ist dann energetisch besonders vorteilhaft, wenn das Ausgleichsventil vorzugsweise in einem ersten Betriebszustand den Druckölsumpf mit der Druckölpumpe verbindet und in einem zweiten Betriebszustand den Motorölsumpf oder die Motorölpumpe mit der Druckölpumpe verbindet. Dies hat den Vorteil, den Wirkungsgrad durch Verwendung des Druckölkreislaufes dahingehend sicherzustellen, dass lediglich bei geringen Druckdifferenzen zwischen dem Motorölkreislauf und dem Druckölkreislauf diese beiden Teilkreisläufe verbunden werden, sodass die Leistungsaufnahme der Druckölpumpe durch eine Überwindung eines hohen Druckunterschiedes nicht zu Wirkungsgradeinbußen führt. The use of a relation to the engine oil circuit higher pressure levels in the pressure oil circuit is energetically particularly advantageous when the balance valve preferably connects the pressure oil sump in a first operating condition with the pressure oil pump and connects the engine oil sump or the engine oil pump with the pressure oil pump in a second operating state. This has the advantage of ensuring the efficiency by using the pressure oil circuit to the effect that only at low pressure differences between the engine oil circuit and the pressure oil circuit, these two partial circuits are connected, so that the power consumption of the pressure oil pump does not lead to loss of efficiency by overcoming a high pressure difference.
[56] Für eine wirkungsgraderhaltende Ausgestaltung des Ausgleichsventils wird kumulativ hierzu vorgeschlagen, dass der erste Betriebszustand der Teillast und/oder der Volllast des Axialkolbenmotors entspricht und der zweite Betriebszustand dem Leerlauf und/oder einem Stillstand des Axialkolbenmotors entspricht. Diese Ausgestaltung des Ausgleichsventils stellt sicher, dass das Ausgleichsventil nur bei geringen Druckunterschieden zwischen dem Motorölkreislauf und dem Druckölkreislauf geschaltet wird, um ein Rücklaufen des Öls aus dem Druckölkreislauf in den Motorölkreislauf wegen eines negativen Druckgefälles wirksam zu verhindern. Eine Entleerung des Druckölkreislaufes könnte ggf. durch Mangelschmierung den Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors erheblich verschlechtern. [57] Alternativ bzw. kumulativ wird daher darüber hinaus vorgeschlagen, dass zwischen dem Motorölsumpf und dem Ausgleichsventil oder zwischen der Motorölpumpe und dem Ausgleichsventil ein als Rückschlagventil ausgebildetes Rücklaufventil angeordnet ist. Mittels dieses Rücklaufventils kann weiterhin vorteilhaft ein unbeabsichtigtes Entleeren des Druckölkreis- laufes bei einer Fehlfunktion des Ausgleichsventils verhindert werden. [56] For an efficacy-preserving design of the compensation valve, it is proposed cumulatively that the first operating state corresponds to the partial load and / or the full load of the axial-piston engine and the second operating state corresponds to the idling and / or a standstill of the axial-piston engine. This embodiment of the compensation valve ensures that the compensation valve is switched only at low pressure differences between the engine oil circuit and the pressure oil circuit to effectively prevent a return of the oil from the pressure oil circuit in the engine oil circuit due to a negative pressure gradient. An emptying of the pressure oil circuit could possibly worsen considerably by lack of lubrication, the efficiency of the axial piston motor. [0002] Alternatively or cumulatively, therefore, it is also proposed that a return valve formed as a check valve be arranged between the engine oil sump and the compensation valve or between the engine oil pump and the compensation valve. By means of this return valve can further advantageously unintentional emptying of the Druckölkreis- run in case of malfunction of the compensation valve can be prevented.
[58] Insbesondere wird dementsprechend vorgeschlagen, dass das Rücklaufventil eine Strömungsrichtung vom Motorölkreislauf zum Druckölkreislauf aufweist. [58] In particular, it is accordingly proposed that the return valve has a flow direction from the engine oil circuit to the pressure oil circuit.
[59] Die Sicherungsfunktion des Rückschlagventils wird in dieser Anordnung vorteilhaft dadurch umgesetzt, dass hierdurch ein weiteres Befüllen des Druckölkreislaufes bei einem posi- tiven Druckgefälle möglich ist, ein Entleeren bei negativem Druckgefälle jedoch unterbunden wird. [59] The safety function of the check valve is advantageously implemented in this arrangement by the fact that a further filling of the pressure oil circuit is possible with a positive pressure gradient, but emptying at a negative pressure gradient is prevented.
[60] Für die Umsetzung eines wirkungsgradverbesserten Axialkolbenmotors wird zudem dementsprechend ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, wobei ein Brennmittelstrom von der Brennkammer unter Brennkammerdruck zum Zylinder der Expanderstufe über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird und der Axialkolbenmotor einen Ölkreislauf zur Schmierung aufweist und wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass der Ölkreislauf in einen Motorölkreislauf und in einen Druckölkreislauf aufgeteilt wird und mit Brennkammerdruck beaufschlagte Bauteile des Axialkolbenmotors durch den Druckölkreislauf geschmiert werden. Accordingly, for the implementation of an efficiency-enhanced axial-piston engine, a method is proposed for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein a fuel stream of the combustion chamber is controlled under combustion chamber pressure to the cylinder of the Expanderstufe via at least one control piston and the axial piston motor has an oil circuit for lubrication and wherein the method is characterized in that the oil circuit is divided into a motor oil circuit and a pressure oil circuit and pressurized with combustion chamber components of the axial piston motor be lubricated the pressure oil circuit.
[61] Zusätzlich hierzu wird vorgeschlagen, dass der auf den Steuerkolben wirkende Brennkammerdruck durch ein in einer Steuerkammer bestehendes und dem Brennkammerdruck entsprechenden Druckniveau kompensiert wird. [62] Diese vorgeschlagenen Verfahren für einen Axialkolbenmotor tragen wiederum zu einer Wirkungsgradverbesserung des Axialkolbenmotors bei, indem einerseits die beiden Teilkreisläufe des Ölkreislauf es jeweils für sich genommen auf einem minimal erforderlichen Druckniveau arbeiten und somit die Leistungsaufnahme der in diesen Teilkreisläufen befindlichen Öl- pumpen bedarfsgerecht, minimal und damit wirkungsgradoptimiert ist. Andererseits wird durch die Kompensation eines Brennkammerdruckes an den mit Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteilen insbesondere an dem mit Brennkammerdruck beaufschlagten Steuerkolben eine nicht dem Wirkungsgrad des Kreisprozesses dienliche Kolbenarbeit an dem Steuerkolben verhindert bzw. minimiert, sodass der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors maximiert wird. [61] In addition to this, it is proposed that the combustion chamber pressure acting on the control piston is compensated by a pressure level existing in a control chamber and corresponding to the combustion chamber pressure. [62] These proposed methods for an axial-piston engine in turn contribute to an improvement in the efficiency of the axial-piston engine in that, on the one hand, the two sub-circuits of the oil circuit each operate at a minimum required pressure level and thus the power consumption of the oil pumps located in these sub-circuits as required, minimal and thus optimized efficiency. On the other hand is through the compensation of a combustion chamber pressure at the components acted upon with combustion chamber pressure, in particular at the piston acted upon with combustion chamber pressure prevents or minimizes piston work on the control piston which does not serve the efficiency of the cyclic process, so that the thermodynamic efficiency of the axial piston motor is maximized.
[63] Vorteilhaft kann das dem Brennkammerdruck entsprechende Druckniveau in der Steuerkammer durch die Verdichterstufe bereitgestellt werden. Dies bringt den Vorteil, dass ein zusätzliches Aggregat bzw. eine zusätzliche Baugruppe zur Erzeugung eines entsprechenden Druckniveaus nicht erforderlich ist und weiterhin hat dies den Vorteil, dass der durch die Ver- dichterstufe bereitgestellte Druck bzw. das Druckniveau auch in einer Größenordnung liegt, welche dem zu kompensierenden Brennkammerdruck entspricht. [63] Advantageously, the pressure level corresponding to the combustion chamber pressure can be provided in the control chamber through the compressor stage. This has the advantage that an additional unit or an additional subassembly for generating a corresponding pressure level is not required and, moreover, this has the advantage that the pressure or the pressure level provided by the compressor stage is also of an order of magnitude which corresponds to the pressure corresponds to compensating combustion chamber pressure.
[64] Vorzugsweise wird bei Unterschreiten eines minimalen Ölstandes in einem Drucköl- sumpf der Druckölkreislauf mit Öl aus dem Motorölkreislauf befüllt. Dies hat den Vorteil, dass stets ausreichend Öl zur Schmierung der durch Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteile zur Verfügung steht, indem durch den erhöhten Druck aus dem Druckölkreislauf austretendes Öl durch Öl aus dem Motorölkreislauf ersetzt wird. Hierfür kann der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf insbesondere bei Leerlauf und/oder bei Stillstand des Axialkolbenmotors verbunden werden, da dann die Druckunterschiede verhältnismäßig gering sind. Eine hohe, zu überbrückende Druckdifferenz zwischen dem Druckölkreislauf und dem Motorölkreislauf kann durch dieses vorgeschlagene Verfahren vorteilhaft umgangen werden, indem die Entnahme von Öl aus dem Motorölkreislauf insbesondere dann erfolgt, wenn die Druckdifferenz zwischen dem Motorölkreislauf und dem Druckölkreislauf minimal ist, so dass die durch diese Druckdifferenz bewirkte Leistungsaufnahme der zwei Druckölpumpen minimal ist und hierüber der Gesamtwirkungsgrad des Axialkolbenmotors maximiert wird. [65] Alternativ oder ergänzend zu dem letztgenannten Verfahren kann der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf bei einem Druckunterschied kleiner als 5 bar zwischen dem Druckölkreislauf und dem Motorölkreislauf verbunden werden. Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass der Druckölkreislauf mit Öl aus dem Motorölkreislauf befüllt werden kann, wenn ein Druckunterschied zwischen dem Motorölkreislauf und dem Druckölkreislauf, unabhängig von der Drehzahl des Axialkolbenmotors, einen Wert angenommen hat, bei welchem die Überwin- düng des zum Befüllen des Druckölkreislaufes nötigen Druckunterschiedes eine minimale Leistungsaufnahme der dazu verwendeten Ölpumpe erfordert. Somit kann der Druckölkreislauf auch während des Betriebes des Axialkolbenmotors betriebssicher bei günstigen Wirkungsgraden befüllt werden. [66] Die vorliegende Aufgabe wird auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird und wobei der Steuerkolben brennkammerseitig aus Eisen oder Stahl gebildet ist. Preferably, when the minimum oil level in a pressure oil sump is undershot, the pressure oil circuit is filled with oil from the engine oil circuit. This has the advantage that there is always sufficient oil for lubrication of the acted upon by combustion chamber pressure components is available by replaced by the increased pressure from the pressure oil circuit escaping oil by oil from the engine oil circuit. For this purpose, the pressure oil circuit can be connected to the engine oil circuit in particular at idle and / or at standstill of the axial piston motor, since then the pressure differences are relatively low. A high, to be bridged pressure difference between the pressure oil circuit and the engine oil circuit can be advantageously bypassed by this proposed method by the removal of oil from the engine oil circuit especially when the pressure difference between the engine oil circuit and the pressure oil circuit is minimal, so that through this Pressure difference caused power consumption of the two pressure oil pumps is minimal and over this the overall efficiency of the axial piston motor is maximized. [65] Alternatively or in addition to the latter method, the pressure oil circuit may be connected to the engine oil circuit at a pressure differential of less than 5 bar between the pressure oil circuit and the engine oil circuit. This procedure has the advantage that the pressure oil circuit can be filled with oil from the engine oil circuit when a pressure difference between the engine oil circuit and the pressure oil circuit, irrespective of the speed of the axial piston engine, has assumed a value at which the pressure is exceeded. düng required for filling the pressure oil circuit pressure difference requires a minimum power consumption of the oil pump used for this purpose. Thus, the pressure oil circuit can be filled reliably during operation of the axial piston motor at low efficiencies. The present object is also achieved independently of the other features of the invention of an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed wherein the fuel stream is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston and wherein the control piston combustion chamber side made of iron or steel is formed.
[67] Da der Steuerkolben mit sehr heißen Arbeitsmedien bzw. Brennmitteln des Axialkolbenmotors in Kontakt kommt, ist es vorteilhaft, wenn zumindest diesbezügliche Bereiche des Steuerkolbens hitzebeständig ausgestaltet sind. [68] Vorteilhafter Weise ist der Steuerkolben im Übrigen aus Aluminium oder aus einer Legierung hiervon gebildet, sodass der Steuerkolben besonders leicht ist und hierdurch extrem kurze Steuerzeiten realisiert werden können. [67] Since the control piston comes into contact with very hot working media or fuel of the axial piston motor, it is advantageous if at least relevant areas of the control piston are designed to be heat-resistant. [68] Advantageously, the control piston is otherwise formed of aluminum or of an alloy thereof, so that the control piston is particularly light and thus extremely short control times can be realized.
[69] Alternativ hierzu könnte der gesamte Steuerkolben aus Eisen oder Stahl gebildet sein, da die Steuerkolben in der Regel meist klein bauen und somit wenig Masse aufweisen. Dies ist insbesondere dann eine gute Lösung, wenn extrem kurze Steuerzeiten keine vordergründige Rolle spielen oder - gerade wegen der niedrigen Gewichts der Steuerkolben - trotzdem realisiert werden können. [69] Alternatively, the entire control piston could be made of iron or steel, since the control piston usually build usually small and thus have little mass. This is a good solution, in particular, when extremely short control times do not play a superficial role or - precisely because of the low weight of the control pistons - can nevertheless be realized.
[70] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird zur Lösung der Eingangs gestellten Aufgabe ein Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, vorgeschlagen, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass der Steuerkolben einen mit einem bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssigem Metall gefüllten Hohlraum oder einen mit einer bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssigen Metalllegierung gefüllten Hohlraum aufweist. Die Verwendung einer bei Betriebstemperatur flüssigen Metalllegierung oder eines flüssigen Metalls kann zur intensiven Kühlung des Steuerkolbens beitragen, wodurch vorteilhaft der Steuerkolben auch bei höheren Temperaturen mit ausreichender Lebensdauer und Festigkeit verwendet werden kann. [70] According to a further aspect of the invention, an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line, through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is proposed to solve the input task wherein the fuel flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a control drive, and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston with a at the operating temperature of the axial piston motor liquid metal filled cavity or filled with a liquid metal at the operating temperature of the axial piston motor filled cavity. The use of a liquid metal alloy or a liquid metal at operating temperature can contribute to the intensive cooling of the control piston, whereby advantageously the control piston can be used even at higher temperatures with sufficient life and strength.
[71] Es wird kumulativ hierzu vorgeschlagen, dass das Metall oder die Metalllegierung wenigstens Natrium aufweist. Natrium hat mit seiner sehr geringen Schmelztemperatur und seiner guten Handhabbarkeit im Verbrennungsmotor den Vorteil in heißen Bauteilen eingesetzt wer- den zu können. Es versteht sich, dass auch jegliches Metall aus der Alkali-Gruppe des Periodensystems verwendet werden kann, sofern die Schmelztemperatur des Metalls unterhalb der Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors liegt. Ferner versteht es sich, dass ebenso die Werkstoffe Quecksilber, Gallium, Indium, Zinn, Blei oder Legierungen aus diesen Werkstoffen sowie andere flüssige Metalle oder bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssige Metalle für diese Zwecke verwendet werden können. [71] It is proposed cumulatively that the metal or the metal alloy has at least sodium. With its very low melting temperature and its good handleability in the internal combustion engine, sodium has the advantage of being able to be used in hot components. It is understood that any metal from the alkali group of the periodic table can be used, provided that the melting temperature of the metal is below the operating temperature of the axial piston motor. Furthermore, it is understood that the materials mercury, gallium, indium, tin, lead or alloys of these materials as well as other liquid metals or metals which are liquid at the operating temperature of the axial piston motor can also be used for these purposes.
[72] Die eingangs erläuterte Aufgabe wird auch - insbesondere in Abgrenzung gegen die WO 2009/062473 A2 - von einem Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit we- nigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe gelöst, wobei der Steuerkolben und der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt mit einer Hauptstromrichtung und der Steuerkolben eine Leitfläche parallel zu der Hauptstromrichtung und/oder eine Prallfläche senkrecht zu der Hauptstromrichtung aufweist sowie bei welchem der Steuerkolben sowie der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt aufweist und die Bewegung des Steuerkolben entlang einer Längsachse des Steuerkolbens erfolgt und der Steuerkolben eine Leitfläche und/oder eine Prallfläche in einem spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens aufweist. [72] The object described at the outset is also described - in particular as delineated by WO 2009/062473 A2 - by an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the expander stage, wherein the control piston and the channel a by a movement of the control piston released flow cross-section with a main flow direction and the control piston a guide surface parallel to the main flow direction and / or a baffle perpendicular to the main flow direction and in which the control piston and the channel has a released by a movement of the control piston flow cross section and the movement of the control piston takes place along a longitudinal axis of the control piston and the control piston a Guide surface and / or an impact surface at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston has.
[73] Üblicherweise ist ein Ladungswechsel zwischen zwei mit Volumen behafteten Bautei- len eines Verbrennungsmotors, durch eine Drosselstelle hindurch, mit Strömungsverlusten ver- bunden. Eine derartige Drosselstelle, welche in der vorliegenden Situation durch den Kanal und den Steuerkolben gebildet wird, verursacht durch diese Strömungsverluste einen Verlust an Wirkungsgrad. Die strömungstechnisch günstige Ausgestaltung dieses Kanals und/oder des Steuerkolbens bewirken somit eine Wirkungsgradsteigerung. [74] Demnach hat eine parallel zu der Hauptstromrichtung ausgerichtete Leitfläche des Steuerkolbens den Vorteil Strömungsverluste zu vermeiden und den Wirkungsgrad zu maximieren. Insbesondere wenn die Strömung so ausgebildet ist, dass sie gerade nicht senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, kann durch eine im spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens ausgerichtete Leitfläche die Leitfläche in einem günstigen Winkel zu einer über diese Leitfläche strömenden Strömung stehen. Vorteilhaft wird auch durch diese Maßnahme der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors erhöht, indem die Strömungsverluste an der Leitfläche bzw. am Steuerkolben minimiert werden. [73] A charge change between two voluminous components of an internal combustion engine, through a throttle point, with flow losses is usually prevented. Such a throttle point, which is formed in the present situation by the channel and the control piston, caused by these flow losses loss of efficiency. The aerodynamically favorable design of this channel and / or the control piston thus cause an increase in efficiency. [74] Accordingly, a guide surface of the control piston aligned parallel to the main flow direction has the advantage of avoiding flow losses and maximizing the efficiency. In particular, when the flow is formed so that it does not take place perpendicular to the longitudinal axis of the control piston, by a aligned at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston guide surface, the guide surface can be at a favorable angle to a flowing over this guide surface flow. Advantageously, the efficiency of the axial piston motor is also increased by this measure by the flow losses are minimized at the guide surface and the control piston.
[75] Mit„Hauptstromrichtung" ist vorliegend die Strömungsrichtung des Brennmittels durch den Kanal gemeint, welche bei laminarer oder auch bei turbulenter Strömung des Brennmittels messbar und auch grafisch darstellbar ist. Das Merkmal„parallel" bezieht sich somit auf diese Hauptstromrichtung und ist im mathematischen bzw. geometrischen Sinne zu verstehen, wobei eine zu der Hauptstromrichtung parallele Leitfläche eines Steuerkolbens gerade durch die Strömung des Brennmittels keinen Impuls aufnimmt oder den Impuls der Strömung gerade nicht ändert. [76] Sofern der Steuerkolben eine Position erreicht hat, bei welcher der Steuerkolben den freigegebenen Strömungsquerschnitt verschließt, steht vorteilhaft diese senkrecht zur Hauptstromrichtung ausgebildete Prallfläche mit einer minimalen Oberfläche zur Brennkammer, so- dass in dieser Brennkammer befindliches Brennmittel auch einen minimalen Wärmestrom in den Steuerkolben bewirkt. Somit werden durch diese gegenüber der Hauptstromrichtung mini- mal ausgeführte Prallfläche auch möglichst geringe Wandwärmeverluste erzielt, wodurch wiederum der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors maximiert wird. [75] In this case, the term "main flow direction" refers to the direction of flow of the fuel through the channel, which can be measured and represented graphically in the case of laminar or even turbulent flow of the fuel or geometrical meaning to understand, with a parallel to the main flow direction of a control piston control just by the flow of the fuel does not absorb a pulse or just does not change the momentum of the flow. [76] If the control piston has reached a position at which the control piston closes the released flow cross-section, this baffle surface, which is perpendicular to the main flow direction, advantageously has a minimal surface area to the combustion chamber, so that combustion medium located in this combustion chamber also has a minimal heat flow in the control piston causes. As a result, as little as possible wall heat losses are achieved by means of these baffles, which run mini- mally with respect to the main flow direction, which in turn maximizes the thermodynamic efficiency of the axial piston motor.
[77] Ähnlich wie die bereits vorstehend beschriebene Leitfläche kann wiederum die Prallfläche unter Zuhilfenahme des spitzen Winkels angeordnet und derart in die Strömung des Brennmittels gesetzt werden, dass die Prallfläche, sofern die Strömung nicht senkrecht zum Steuer- kolben bzw. zur Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, eine minimale Oberfläche gegenüber der Strömung aufweist. Eine minimal ausgeführte Prallfläche ergibt wiederum den Vorteil, dass Wandwärmeverluste einerseits verringert werden und das ungünstige Umlenkungen der Strömung unter Bildung von Wirbeln minimiert werden und der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors entsprechend maximiert wird. [77] Similar to the guide surface already described above, the impact surface can again be arranged with the aid of the acute angle and be placed in the flow of the fuel so that the impact surface, if the flow is not perpendicular to the control piston or to the longitudinal axis of the control piston, has a minimum surface area opposite to the flow. A minimally executed baffle surface again has the advantage that wall heat losses are reduced on the one hand and the unfavorable deflections of the flow with formation of vortices are minimized and the thermodynamic efficiency of the axial piston motor is correspondingly maximized.
[78] Die Leitfläche und/oder die Prallfläche können eine ebene Fläche, eine sphärische Fläche, eine zylindrische Fläche oder eine kegelige Fläche sein. Eine ebene Ausgestaltung der Leitfläche und/oder der Prallfläche bringt den Vorteil, dass einerseits der Steuerkolben besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, und dass andererseits eine mit der Leitfläche zusammenwirkende Dichtfläche ebenfalls konstruktiv einfach ausgeführt werden kann und eine maximale Dichtwirkung an dieser Leitfläche erfolgt. Eine sphärische Ausgestaltung der Leitfläche und/oder der Prallfläche bringt weiterhin den Vorteil, dass diese Leitfläche an den hieran folgenden Kanal geometrisch besonders gut angepasst ist, sofern der Kanal ebenfalls einen kreisförmigen oder aber auch elliptischen Querschnitt aufweist. Somit entstehen an dem Über- gang vom Steuerkolben bzw. von der Leitfläche des Steuerkolbens zum Kanal keine ungewünschten Abrissströmungen oder Turbulenzen. Ebenso kann eine zylindrische Leitfläche und/oder Prallfläche den Vorteil umsetzen, dass an einem Übergang zwischen dem Steuerkolben und dem Kanal oder aber auch einem Übergang zwischen dem Steuerkolben und der Brennkammer eine Strömung unter Vermeidung von Strömungsabrissen oder Turbulenzen er- folgen kann. Alternativ kann eine kegelige Fläche an der Leitfläche und/oder an der Prallfläche ebenso vorteilhaft sein, sofern der an den Steuerkolben folgende Kanal einen über die Länge des Kanals veränderlichen Querschnitt aufweist. Sollte der Kanal als Diffusor oder als Düse ausgebildet sein, kann durch eine kegelig ausgebildete Leifläche am Steuerkolben die Strömung wie- derrum ohne Abriss oder ohne Turbolenzen erfolgen. Es versteht sich, dass jede vorherstehend erläuterte Maßnahme für sich auch unabhängig von den anderen Maßnahmen entsprechend wirkungsgradmaximierend eingesetzt werden kann. [78] The guide surface and / or the baffle may be a flat surface, a spherical surface, a cylindrical surface or a conical surface. A planar configuration of the guide surface and / or the baffle surface has the advantage that on the one hand the control piston can be made particularly simple and inexpensive, and on the other hand, a cooperating with the guide surface sealing surface can also be designed simply designed and a maximum sealing effect on this guide surface. A spherical configuration of the guide surface and / or the impact surface also has the advantage that this guide surface is geometrically particularly well adapted to the channel following thereon, provided that the channel also has a circular or even elliptical cross section. Thus, at the transition from the control piston or from the guide surface of the control piston to the channel, no undesired demolition flows or turbulences occur. Likewise, a cylindrical guide surface and / or baffle surface can realize the advantage that flow can take place at a transition between the control piston and the channel or even a transition between the control piston and the combustion chamber while avoiding stalls or turbulences. Alternatively, a conical surface on the guide surface and / or on the impact surface may also be advantageous if the channel following the control piston has a variable cross section over the length of the channel. If the channel is designed as a diffuser or as a nozzle, the flow can again take place without demolition or without turbulence due to a conically designed surface on the control piston. It is understood that each measure explained above can also be used independently of the other measures to maximize efficiency.
[79] Der Axialkolbenmotor kann zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe eine Leitflächendichtfläche aufweisen, wobei die Leitflächendichtfläche parallel zur Leitfläche ausgebildet ist und in einem oberen Totpunkt des Steuerkolbens mit der Leitfläche zusammenwirkt. Da dem Steuerkolben in seinem oberen Totpunkt auch eine Dichtwirkung zufällt, ist die Leitflächendichtfläche vorteilhaft so ausgebildet, dass diese im oberen Totpunkt des Steuerkolbens 00878 [79] The axial piston motor may have a conductive area between the combustion chamber and the expander stage, the conductive area being parallel to the airfoil and cooperating with the airfoil at a top dead center of the control piston. Since the control piston in its top dead center also receives a sealing effect, the Leitflächendichtfläche is advantageously designed so that these at the top dead center of the control piston 00878
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großflächig mit der Leitfläche zusammenwirkt und somit eine Dichtwirkung erfolgt. Die maximale Dichtwirkung der Leitflächendichtfläche ist dann gegeben, wenn jeder Punkt der Leitflä- chendichtfläche denselben Abstand zur Leitfläche, vorzugsweise keinen Abstand zur Leitfläche, aufweist. Eine komplementär zur Leitfläche ausgebildete Leitflächendichtflächte erfüllt diese Anforderungen unabhängig davon, welche Geometrie die Leitfläche aufweist. cooperates extensively with the guide surface and thus a sealing effect takes place. The maximum sealing effect of the guide surface sealing surface is given when each point of the guide surface sealing surface has the same distance to the guide surface, preferably no distance to the guide surface. A Leitflächendichtflächte formed complementary to the guide surface meets these requirements regardless of which geometry has the guide surface.
[80] Kumulativ hierzu wird vorgeschlagen, dass die Leitflächendichtfläche kanalseitig in eine Oberfläche senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens übergeht. Der Übergang der Leitflächendichtfläche in eine senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens stehende Oberfläche kann in einer einfachsten Ausführung auch in einem Knick bestehen, wodurch die Strömung, welche über die Leitflächendichtfläche strömt, an diesem Knick bzw. an diesem Überhang abreißen kann, sodass die Strömung des Brennmittels mit möglichst geringen Strömungsverlusten in den an den Steuerkolben folgenden Kanal übergehen kann. Es versteht sich, dass eine Leitfläche des Steuerkolbens nicht notwendigerweise parallel zur Leitflächendichtfläche ausgebildet sein muss, sofern die Leitflächendichtfläche eine Abrisskante aufweist. In diesem Falle ist es auch denkbar die Leitfläche auch ohne Knick bzw. Überhang auszubilden. [80] Cumulatively, it is proposed that the guide surface sealing surface on the channel side merges into a surface perpendicular to the longitudinal axis of the control piston. The transition of the Leitflächendichtfläche in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the control piston surface in a simplest embodiment may also exist in a kink, whereby the flow that flows over the Leitflächendichtfläche can tear off at this bend or on this overhang, so that the flow of the fuel with the lowest possible flow losses in the next to the control piston channel can pass. It is understood that a guide surface of the control piston need not necessarily be formed parallel to the Leitflächendichtfläche, provided that the Leitflächendichtfläche has a tear-off edge. In this case, it is also conceivable to form the guide surface without kink or overhang.
[81] Alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehenden Merkmalen wird vorgeschlagen, dass der Axialkolbenmotor zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe eine Schaftdichtfläche aufweist, wobei die Schaftdichtfläche parallel zur Längsachse des Steuerkolbens ausgebildet ist und mit einer Oberfläche eines Schaftes des Steuerkolbens zusammenwirkt. Sofern der Steuerkolben seinen oberen Totpunkt erreicht, fällt dem Steuerkolben nicht nur die Aufgabe zu, zur Brennkammer hin abzudichten, sondern es erfolgt vorteilhaft auch eine Abdichtung gegenüber der Expanderstufe, welche durch das Zusammenwirken des Schaftes des Steuerkolbens und der entsprechenden Schaftdichtfläche erfolgt. Verluste durch Leckage über den Steuerkolben werden hierdurch nochmals verringert, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Axialkol- benmotors wiederum maximiert werden kann. Alternatively or cumulatively to the above features, it is proposed that the axial piston motor has a shaft sealing surface between the combustion chamber and the expander stage, wherein the shaft sealing surface is formed parallel to the longitudinal axis of the control piston and cooperates with a surface of a shaft of the control piston. If the control piston reaches its top dead center, the control piston not only has the task of sealing off the combustion chamber, but advantageously also a seal against the expander stage, which takes place through the cooperation of the shaft of the control piston and the corresponding shaft sealing surface. Losses via the control piston are thereby further reduced, whereby the overall efficiency of the Axialkol- benmotors can be maximized again.
[82] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Leitfläche, die Prallfläche, die Leitflächendichtfläche, die Schaftdichtfläche und/oder die Oberfläche des Schaftes des Steuerkolbens eine verspiegelte Oberfläche aufweist. Da jede dieser Oberflächen mit Brennmittel in Kontakt stehen kann, kann auch über jede dieser Flächen ein Wandwärmestrom und mithin ein Wirkungsgrad- Verlust erfolgen. Eine verspiegelte Oberfläche verhindert somit unnötige Verluste durch War- mestrahlung und setzt somit den Vorteil um den thermodynamischen Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors entsprechend zu steigern. [82] It is further proposed that the guide surface, the impact surface, the guide surface sealing surface, the shaft sealing surface and / or the surface of the shaft of the control piston has a mirrored surface. Since each of these surfaces can be in contact with fuel, a wall heat flow and thus a loss of efficiency can also take place over each of these surfaces. A mirrored surface thus prevents unnecessary losses due to mestrahlung and thus has the advantage to increase the thermodynamic efficiency of the axial piston engine accordingly.
[83] Um die Aufgabe der Erfindung weiterhin zu lösen, wird alternativ bzw. kumulativ ein Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichtungszylinder, mit wenigstens einem Arbeits- zylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, vorgeschlagen, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass wenigstens eine brennkammerseitige Oberfläche des Steuerkolbens verspiegelt ist. Durch eine derartige Ver- Spiegelung ist es möglich, die Wärmebelastung der jeweiligen Baugruppe insbesondere durch die Reflektion der wärmebelastenden Strahlung in vorteilhafter Weise zu reduzieren. [83] In order to further achieve the object of the invention, alternatively or cumulatively, an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line, through which compressed fuel is conducted from the compressor cylinder to the working cylinder, is proposed wherein the fuel flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston and wherein the axial piston motor is characterized in that at least one combustion chamber-side surface of the control piston is mirrored. By such mirroring, it is possible to reduce the heat load of the respective assembly in an advantageous manner, in particular by the reflection of the heat-stressing radiation.
[84] Alternativ bzw. kumulativ hierzu kann dementsprechend die Aufgabe der Erfindung durch einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichtungszylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst werden, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass die Brennkammer einen Brennkammerboden aus verspiegeltem Metall aufweist. Alternatively or cumulatively, the object of the invention can accordingly be achieved by an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein the Brennmittelstrom is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston and wherein the axial piston motor is characterized in that the combustion chamber has a combustion chamber bottom of mirrored metal.
[85] Die Verspiegelung einer metallenen Oberfläche bringt darüber hinaus den Vorteil, dass der durch die hohe Temperaturdifferenz zwischen dem verbrannten Brennmittel und der metallenen Oberfläche entstehende Wandwärmestrom, zumindest für den durch Wärmestrahlung bewirkten Wandwärmestrom, verringert werden kann. Ein großer Anteil an Wirkungsgradeinbußen in einem Verbrennungsmotor entsteht durch diesen genannten Wandwärmestrom, weswegen durch eine Verringerung des Wandwärmestromes eine effiziente und einfache Möglich- keit gegeben ist, den thermodynamischen Wirkungsgrad des Axialkolbenmotor durch die vorgeschlagenen Lösungen der Erfindung zu steigern. Moreover, the mirroring of a metal surface has the advantage that the wall heat flow resulting from the high temperature difference between the burned combustion medium and the metal surface can be reduced, at least for the wall heat flow caused by thermal radiation. A large proportion of loss of efficiency in an internal combustion engine is caused by this mentioned wall heat flow, which is why an efficient and simple way to increase the thermodynamic efficiency of the axial piston motor by the proposed solutions of the invention by reducing the wall heat flow.
[86] Es versteht sich, dass einerseits auch nichtmetallische Oberflächen durch eine Verspiegelung einen Vorteil im thermodynamischen Wirkungsgrad erbringen können, und das andererseits dieser Vorteil im thermodynamischen Wirkungsgrad kumulativ oder alternativ dadurch erreicht werden kann, dass jedes mit Brennmittel in Kontakt stehende Bauteil des Axialkolbenmotors, sofern die Temperatur des Brennmittels höher ist als die Wandtemperatur, verspiegelt wird. [86] It is understood that, on the one hand, non-metallic surfaces can also provide an advantage in thermodynamic efficiency by means of silvering, and on the other hand, this advantage results cumulatively or alternatively in thermodynamic efficiency It can be achieved that each component of the axial-piston motor which is in contact with the fuel is, if the temperature of the fuel is higher than the wall temperature, mirrored.
[87] Weiterhin versteht es sich, dass jede andere Oberflächenbeschichtung, welche in der Lage ist den spektralen Reflexionsgrad der Bauteiloberflächen zu erhöhen zum Einsatz kommen kann. Selbstverständlich ist ferner jegliche Oberflächenbeschichtung denkbar, welche alternativ oder kumulativ hierzu den Wärmeübergangskoeffizienten einer Bauteiloberfläche verringert, um den Anteil an thermodynamischen Verlusten durch Konvektion zu verringern. [87] Furthermore, it is understood that any other surface coating capable of increasing the spectral reflectance of the component surfaces may be used. Of course, any surface coating is also conceivable which, alternatively or cumulatively, reduces the heat transfer coefficient of a component surface in order to reduce the proportion of thermodynamic losses due to convection.
[88] Auch wird die Aufgabe der Erfindung unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Arbeitszylinder gelöst, der aus einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer gespeist wird, wobei die Brennkammer vorteilhafter Weise zwei Verbrennungslufteingänge aufweist. [88] Also, the object of the invention is achieved independently of the other features of the invention of an axial piston motor with at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber, wherein the combustion chamber advantageously has two combustion air inputs.
[89] Mittels mehrerer Verbrennungslufteingänge kann das Verbrennungsluftverhältnis Lambda (λ), also das Verhältnis von Sauerstoff zu Kraftstoff, besonders unproblematisch einge- stellt werden. Bekannter Weise lässt sich bei einem Wert λ = 1 der gesamte Kraftstoff gut verbrennen, da genauso viel Sauerstoff zur Verfügung steht, wie zum Verbrennen des gesamten Kraftstoffs erforderlich ist. Oder aber es wird ein magereres Verbrennungsgemisch mit einem Wert λ > 1 mit einem Sauerstoffüberstoff eingestellt. Aber auch ein fetteres Verbrennungsgemisch mit λ < 1 und einem Sauerstoffdefizit kann besonders gleichmäßig und schnell eingestellt werden, wenn zwei Verbrennungslufteingänge vorgesehen sind. Insofern ist eine Verbrennungsluftzufuhr über die beiden Verbrennungslufteingänge auf zwei unterschiedlichen Ebenen vorteilhaft. [89] By means of several combustion air inlets, the combustion air ratio lambda (λ), ie the ratio of oxygen to fuel, can be adjusted without any problems. As is known, with a value λ = 1, the entire fuel can be burned well, since just as much oxygen is available as is required to burn all the fuel. Or else a leaner combustion mixture with a value λ> 1 is set with an oxygen precursor. But even a richer combustion mixture with λ <1 and an oxygen deficit can be adjusted particularly smoothly and quickly if two combustion air inputs are provided. In this respect, a combustion air supply via the two combustion air inlets on two different levels is advantageous.
[90] Hierbei spielt es keine Rolle, wie die vorliegende Brennkammer des Axialkolbenmotors gestaltet ist. Beispielsweise kann die Brennkammer mit einer Vorbrennkammer und einer Hauptbrennkammer ausgestattet sein und so über eine vorteilhafte Zweistufenverbrennung verfügen. [90] It does not matter how the present combustion chamber of the axial piston engine is designed. For example, the combustion chamber may be equipped with a pre-combustion chamber and a main combustion chamber and thus have an advantageous two-stage combustion.
[91] Eine Regelung der beiden Verbrennungslufteingänge kann vorteilhafter Weise drehzahlabhängig erfolgen. Alternativ kann eine Regelung aber auch leistungsabhängig vorgenommen werden, sodass in beiden Fällen eine wesentlich bessere Regelung der Verbrennungsluftzu- fuhr erzielt werden kann. Beispielsweise wird der zweite oder ein weiterer Verbrennungslufteingang zugeschaltet, wenn dies bei einem Betriebszustand des Axialkolbenmotors vorteilhaft ist. [91] A regulation of the two combustion air inputs can advantageously be speed-dependent. Alternatively, however, a regulation can also be made depending on the performance, so that in both cases a much better regulation of the combustion air supply is possible. drove can be achieved. For example, the second or a further combustion air inlet is switched on, if this is advantageous in an operating state of the axial piston motor.
[92] Sind zudem die beiden Verbrennungslufteingänge für unterschiedlich temperierte Ver- brennungsluft ausgebildet, kann eine leichte Temperierung der Flamme in der Brennkammer ermöglicht werden, wodurch die Verbrennung einfacher kontrolliert werden kann. [92] In addition, if the two combustion air inlets are designed for combustion air with different temperatures, the flame in the combustion chamber can be slightly tempered, which makes it easier to control combustion.
[93] An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass nicht immer dieselben Verbrennungslufteingänge zur Brennkammer benutzt werden müssen. Vielmehr können vorteilhafter Weise auch Verbrennungslufteingänge verwendet werden, die beispielsweise in ein vorgelagertes Mischrohr zum Mischen von Brennmittel führen. [93] It should be noted that it is not always necessary to use the same combustion air inlet to the combustion chamber. Rather, advantageously, combustion air inputs can also be used, which lead, for example, to an upstream mixing tube for mixing fuel.
[94] Verfügt der Axialkolbenmotor über wenigstens einen Wärmeübertrager, ist es vorteilhaft, wenn ein erster Verbrennungslufteingang von Verbrennungsluft vor einem Wärmeübertrager und ein zweiter Verbrennungslufteingang von Verbrennungsluft hinter diesem oder einem anderen Wärmeübertrager gespeist wird. Hierdurch gelingt es auf baulich besonders einfache Weise unterschiedlich temperierte Verbrennungsluft bereitzustellen. Speziell hierbei kann eine Regelung der Verbrennungsluftzugänge auch anhand des Wirkungsgrads erfolgen. [94] If the axial-piston engine has at least one heat exchanger, it is advantageous if a first combustion air inlet of combustion air upstream of a heat exchanger and a second combustion air inlet of combustion air are fed behind this or another heat exchanger. This makes it possible to provide differently tempered combustion air in a structurally particularly simple way. Especially in this case can be done on the basis of efficiency, a control of the combustion air.
[95] Gegebenenfalls kann auch eine separate Verbrennungsluftheizung, insbesondere für Anfahrvorgänge, vorgesehen sein, so dass Kraftstoff, der mit der Verbrennungsluft in Kontakt kommt, nicht unnötig abgekühlt wird. [96] Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Arbeitszylinder gelöst, der aus einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer gespeist wird und der einen Abgasauslass aufweist, wobei sich der Axialkolbenmotor durch einen Brennkammertemperatursensor zur Bestimmung der Temperatur in der Brennkammer auszeichnet. [97] Ein derartiger Temperatursensor liefert auf einfache Weise einen aussagekräftigen Wert hinsichtlich der Qualität der Verbrennung bzw. hinsichtlich der Lauf Stabilität des Axialkolbenmotors. [98] Als Temperatursensor kann jeder Sensor, beispielsweise ein Widerstandstemperaturfühler, ein Thermoelement, ein Infrarotsensor oder ähnliches zur Anwendung kommen. Optionally, a separate combustion air heater, in particular for starting operations, be provided so that fuel that comes into contact with the combustion air, is not unnecessarily cooled. The object of the invention is also achieved by an axial piston motor with at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber and having an exhaust gas outlet, wherein the axial piston motor is characterized by a combustion chamber temperature sensor for determining the temperature in the combustion chamber. [97] Such a temperature sensor provides in a simple manner a meaningful value with regard to the quality of the combustion or with regard to the running stability of the axial-piston engine. As a temperature sensor, any sensor, such as a resistance temperature sensor, a thermocouple, an infrared sensor or the like can be used.
[99] Vorzugsweise ist der Brennkammertemperatursensor derart ausgelegt bzw. angeordnet, dass er eine Flammtemperatur in der Brennkammer misst. Dieses ermöglicht es, besonders aus- sagekräftige Werte über die Verbrennung innerhalb der Brennkammer zu ermitteln. [99] Preferably, the combustion chamber temperature sensor is configured such that it measures a flame temperature in the combustion chamber. This makes it possible to determine particularly meaningful values about the combustion within the combustion chamber.
[100] Der Brennkammertemperatursensor kann hierbei an einer nahezu beliebigen Stelle innerhalb der Brennkammer angeordnet sein. Beispielsweise können Brennkammertemperatursensoren im Bereich einer Vorbrennkammer und/oder einer Hauptbrennkammer vorgesehen sein. [101] Der Axialkolbenmotor kann insbesondere eine Brennkammerregelung umfassen, welche den Brennkammertemperatursensor als Eingangssensor umfasst und die Brennkammer derart regelt, dass die Brennkammertemperatur zwischen 1.000 0C und 1.500 °C liegt. Auf diese Weise kann über einen verhältnismäßig einfachen und mithin betriebssicheren und sehr schnellen Regelkreis gewährleistet werden, dass der Axialkolbenmotor äußerst wenig Schadstoffe produziert. Insbesondere die Gefahr, dass Ruß entsteht, lässt sich auf ein Minimum reduzieren. Die Brennkammertemperatur kann besonders schnell und damit vorteilhaft geregelt werden, wenn zwei oder auch mehr Verbrennungsluftzufuhren, insbesondere mit unterschiedlich temperierter Verbrennungsluft, genutzt werden. [100] The combustion chamber temperature sensor can be arranged at an almost arbitrary point within the combustion chamber. For example, combustion chamber temperature sensors may be provided in the region of a pre-combustion chamber and / or a main combustion chamber. [101] The axial piston engine may in particular include a combustion chamber control, which includes the combustion chamber temperature sensor as an input sensor and controls the combustion chamber such that the combustion chamber temperature between 1000 0 C and 1500 ° C. In this way it can be ensured via a relatively simple and therefore reliable and very fast control loop that the axial piston motor produces very little pollutants. In particular, the risk of soot can be reduced to a minimum. The combustion chamber temperature can be controlled particularly quickly and thus advantageously if two or even more combustion air feeds, in particular with different tempered combustion air, are used.
[102] Darüber hinaus kann der Axialkolbenmotor kumulativ bzw. alternativ hierzu einen Ab- gastemperatursensor zur Bestimmung der Abgastemperatur umfassen. Durch einen derartigen Abgastemperatursensor kann ebenfalls auf technisch einfache Weise der Betriebszustand einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer überprüft und geregelt werden. [102] In addition, the axial piston motor may cumulatively or alternatively comprise a waste gas temperature sensor for determining the exhaust gas temperature. By such an exhaust gas temperature sensor, the operating state of a continuously operating combustion chamber can also be checked and regulated in a technically simple manner.
[103] Eine derartige Regelung stellt insbesondere auf einfache Weise eine ausreichende und vollständige Verbrennung von Kraftstoff sicher, so dass der Axialkolbenmotor einen optimalen Wirkungsgrad bei minimalem Schadstoffausstoß aufweist. Such a control ensures, in particular, in a simple manner sufficient and complete combustion of fuel, so that the axial piston engine has an optimal efficiency with minimal emissions.
[104] Vorteilhafter Weise umfasst die Brennkammerregelung den Abgastemperatursensor als Eingangssensor. Bevorzugt wird die Brennkammer derart geregelt, dass die Abgastemperatur in einem Betriebszustand, vorzugsweise im Leerlauf, zwischen 850° C und 1.200 0C liegt. Letzte- res kann beispielsweise durch die geeignete Aufgabe von Wasser und/oder ein geeignetes Vorwärmen des Brennmittels, insbesondere von Luft, geschehen, indem beispielsweise die Wassertemperatur oder Wassermenge oder aber der Anteil an in einem Wärmeübertrager vorgewärmter bzw. an nicht vorgewärmter Luft entsprechend des vorgenannten Erfordernisses gesteuert wird. Eine derartige Regelung anhand einer Wasserkühlung ist aus dem eingangs relevanten Stand der Technik nicht bekannt. [104] Advantageously, the combustion chamber control includes the exhaust gas temperature sensor as an input sensor. Preferably, the combustion chamber is controlled such that the exhaust gas temperature in an operating condition, preferably at idle, between 850 ° C and 1200 0 C. Latest- Res can be done for example by the appropriate task of water and / or a suitable preheating of the fuel, in particular air, for example by controlling the water temperature or amount of water or the proportion of preheated in a heat exchanger or not preheated air according to the aforementioned requirement becomes. Such a control by means of a water cooling is not known from the initially relevant prior art.
[105] Ein solcher Betriebszustand ist vorteilhafter Weise ein Leerlauf des Axialkolbenmotors, wodurch eine weitere Schadstoffreduzierung erreicht werden kann. [105] Such an operating state is advantageously an idling of the axial piston engine, whereby a further pollutant reduction can be achieved.
[106] Um vorliegend insbesondere auch eine Vorbrennkammertemperatur vorteilhaft regeln zu können, kann der Brennkammertemperatursensor kumulativ oder alternativ auch ein Vorkammertemperatursensor umfassen. [106] In order to be able to advantageously regulate a pre-combustion chamber temperature in particular, the combustion chamber temperature sensor may cumulatively or alternatively also include an antechamber temperature sensor.
[107] Darüber hinaus wird die Aufgabe der Erfindung von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Arbeitszylinder, der aus einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer gespeist wird, gelöst, wobei der Axialkolbenmotor eine Brennkammerregelung aufweist, die eine Was- seraufgabe in die Brennkammer umfasst. [107] In addition, the object of the invention is achieved by an axial piston motor with at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber, wherein the axial piston engine has a combustion chamber control, which includes a water task in the combustion chamber.
[108] Eine erweiterte Regelungsmöglichkeit kann erzielt werden, wenn die Wasseraufgabe unabhängig von einer Wasseraufgabe in oder vor einem Brennmittelverdichter vorgesehen ist. Hierbei wird zur Kühlung Wasser idealerweise direkt in die Brennkammer aufgegeben. [108] An extended control option can be achieved if the water task is provided independently of a water application in or in front of a fuel compressor. In this case, water is ideally fed directly into the combustion chamber for cooling.
[109] Ist die Wasseraufgabe unabhängig von einer Wasseraufgabe in oder vor einem Brenn- mittelverdichter vorgesehen, können hierdurch weitere vielfältige und damit vorteilhafte Rege- lungs- und Kühlungsvariationen realisiert werden. [109] If the water application is provided independently of a water application in or in front of a fuel compressor, this can result in further diverse and therefore advantageous control and cooling variations.
[110] Die Wasseraufgabe kann in die Vorbrennkammer erfolgen. [110] The water application can be done in the pre-combustion chamber.
[111] Kumulativ oder alternativ hierzu kann die Wasseraufgabe auch in die Hauptbrennkammer vorteilhaft erfolgen, was besonders vorteilhaft ist. Insbesondere kann die Wasseraufgabe derart erfolgen, dass das Wasser zuvor als Kühlmittel, insbesondere für einen Brennraum, genutzt wurde. Auch kann das Wasser bzw. der Wasserdampf derart in eine Brennkammer aufge- geben werden, dass es bzw. er an einer Wandung der Brennkammer entlang strömt, so dass auch auf diese Weise die Brennkammerwandung möglichst geschont wird. [111] Cumulatively or alternatively, the task of water can also be advantageously carried out in the main combustion chamber, which is particularly advantageous. In particular, the task of water can be carried out such that the water was previously used as a coolant, in particular for a combustion chamber. Also, the water or the steam can be so placed in a combustion chamber. give it that he or he flows along a wall of the combustion chamber, so that in this way the combustion chamber wall is protected as possible.
[112] Wird die Wasseraufgabe zur Regelung einer Abgastemperatur genutzt, kann insbesondere der Wärmeübergang an einem Wärmeübertrager auf die Verbrennungsluft vorteilhaft gere- gelt werden. [112] If the water application is used to control an exhaust gas temperature, in particular the heat transfer at a heat exchanger to the combustion air can be advantageously regulated.
[113] Der Wasseranteil kann ergänzend - je nach konkreter Umsetzung - zur Temperaturregelung in der Brennkammer und/oder auch zur Schadstoffreduktion über chemische oder kataly- tische Reaktionen des Wassers genutzt werden. [113] Depending on the specific implementation, the water content can also be used to control the temperature in the combustion chamber and / or to reduce pollutants via chemical or catalytic reactions of the water.
[114] Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager vorgeschlagen, wobei der wärmeaufnehmende Teil Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass der wärmeaufnehmende und/oder der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers stromabwärts und/oder stromaufwärts Mittel zur Aufgabe wenigstens eines Fluides aufweist. [114] According to another aspect of the invention, there is provided an axial piston engine having a compressor stage comprising at least one cylinder, an expander stage comprising at least one cylinder, and at least one heat exchanger, wherein the heat absorbing member is disposed between the compressor stage and the combustion chamber and the heat exchanger heat emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged and wherein the axial piston motor is characterized in that the heat-absorbing and / or the heat-emitting part of the heat exchanger downstream and / or upstream means for discharging at least one fluid.
[115] Die Aufgabe eines Fluides in den Brennmittelstrom kann zu einer Erhöhung der Übertragungsleistung des Wärmeübertragers beitragen, indem beispielsweise durch die Aufgabe eines geeigneten Fluides die spezifische Wärmekapazität des Brennmittelstromes der spezifischen Wärmekapazität des Abgasstromes angeglichen werden kann oder aber über die spezifische Wärmekapazität des Abgasstromes hinaus angehoben werden kann. Die hierdurch beispielsweise vorteilhaft beeinflusste Wärmeübertragung vom Abgasstrom auf den Brennmittelstrom trägt dazu bei, dass eine höhere Wärmemenge in den Brennmittelstrom und somit in den Kreisprozess bei gleichbleibender Baugröße des Wärmeübertragers eingekoppelt werden kann, wodurch sich der thermodynamische Wirkungsgrad steigern lässt. Alternativ oder kumulativ kann auch dem Abgasstrom ein Fluid aufgegeben werden. Das aufgegebene Fluid kann hierbei beispielswiese ein erforderliches Hilfsmittel für eine nachgeschaltete Abgasnachbehandlung sein, welches durch eine im Wärmeübertrager ausgebildete turbulente Strömung ideal mit dem Abgasstrom vermischt werden kann, so dass somit ein nachgeschaltetes Abgasnachbehandlungssystem mit maximalem Wirkungsgrad betrieben werden kann. The task of a fluid in the fuel stream can contribute to an increase in the transmission capacity of the heat exchanger, for example, by the task of a suitable fluid, the specific heat capacity of the fuel stream of the specific heat capacity of the exhaust stream can be adjusted or beyond the specific heat capacity of the exhaust stream can be raised. The thus, for example, advantageously influenced heat transfer from the exhaust gas stream to the fuel stream helps that a higher amount of heat can be coupled into the fuel stream and thus in the cycle while maintaining the size of the heat exchanger, which can increase the thermodynamic efficiency. Alternatively or cumulatively, a fluid can also be added to the exhaust gas flow. The discontinued fluid may in this case, for example, be a required auxiliary for a downstream exhaust gas aftertreatment, which, by means of a turbulent flow formed in the heat exchanger, ideally with the Exhaust gas stream can be mixed, so that thus a downstream exhaust aftertreatment system can be operated with maximum efficiency.
[116] Mit„stromabwärts" wird in diesem Fall diejenige Seite des Wärmeübertrager bezeichnet, aus welcher das jeweilige Fluid austritt, bzw. derjenigen Teil des Abgasstranges oder der Brennmittel führenden Verrohrung bezeichnet, in welche das Fluid nach Verlassen des Wärmeübertragers eintritt. In this case, "downstream" refers to that side of the heat exchanger from which the respective fluid exits or designates that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping into which the fluid enters after leaving the heat exchanger.
[117] In Analogie hierzu wird mit„stromaufwärts" diejenige Seite des Wärmeübertrager bezeichnet, in welche das jeweilige Fluid eintritt, bzw. derjenigen Teil des Abgasstranges oder der Brennmittel führenden Verrohrung bezeichnet, aus welcher das Fluid in den Wärmeübertragers eintritt. [117] By analogy with this, "upstream" is the side of the heat exchanger into which the respective fluid enters, or that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping, from which the fluid enters the heat exchanger.
[118] Insofern spielt es keine Rolle, ob die Aufgabe des Fluides unmittelbar in der näheren räumlichen Umgebung des Wärmeübertragers erfolgt oder ob die Aufgabe des Fluides räumlich weiter beabstandet erfolgt. [118] In this respect, it does not matter whether the task of the fluid takes place directly in the closer spatial environment of the heat exchanger or whether the task of the fluid takes place spatially further apart.
[119] Als Fluid kann beispielsweise Wasser und/oder Brennstoff entsprechend aufgegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass der Brennmittelstrom einerseits die zuvor beschriebenen Vorteile einer erhöhten spezifischen Wärmekapazität durch die Aufgabe von Wasser und/oder Brennstoff aufweist und andererseits die Gemischaufbereitung bereits im Wärmeübertrager bzw. vor der Brennkammer erfolgen kann und die Verbrennung in der Brennkammer mit einem möglichst örtlich homogenen Verbrennungsluftverhältnis erfolgen kann. Dies hat insbesondere auch den Vorteil, dass das Brennverfahren nicht oder nur sehr gering mit einer wirkungsgradverschlechternden, unvollständigen Verbrennung behaftet ist. [119] As a fluid, for example, water and / or fuel can be given up accordingly. This has the advantage that the fuel stream on the one hand has the previously described advantages of increased specific heat capacity by the task of water and / or fuel and on the other hand, the mixture preparation can already be done in the heat exchanger or in front of the combustion chamber and the combustion in the combustion chamber with a possible locally homogeneous combustion air ratio can be done. This has in particular the advantage that the combustion process is not or only slightly affected by an efficiency-degrading, incomplete combustion.
[120] Für eine weitere Ausgestaltung eines Axialkolbenmotors wird vorgeschlagen, dass im wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertragers oder stromabwärts des wärmeabgebenden Teils des Wärmeübertragers ein Wasserabscheider angeordnet ist. Durch die am Wärmeübertrager bestehende Temperatursenke könnte dampfförmiges Wasser auskondensieren und den nachfolgenden Abgasstrang durch Korrosion schädigen. Eine Schädigung des Abgasstranges kann durch diese Maßnahme vorteilhaft vermindert werden. [121] Es wird zudem ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager vorgeschlagen, wobei der wär- meaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist und wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass dem durch den Wärmeübertrager strömende Brennmittelstrom und/oder dem durch den Wärmeübertrager strömende Abgasstrom wenigstens ein Fluid aufgegeben wird. Hierdurch kann - wie bereits vorstehend dargestellt - die wirkungsgradsteigernde Wärmeübertragung von einem in eine Umgebung geleiteten Abgasstrom zu einem Brennmittelstrom verbessert werden, indem die spezifische Wärmekapazität des Brennmittelstromes durch die Aufgabe eines Fluides erhöht und somit auch der Wärmestrom zum Brennmittelstrom erhöht wird. Die Rückkopplung eines Energiestromes in den Kreisprozess des Axialkolbenmotors kann hierbei bei geeigneter Verfahrensführung wiederum eine Wirkungsgradsteigerung, insbesondere eine Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgerades, bewirken. [120] For a further embodiment of an axial-piston engine, it is proposed that a water separator be arranged in the heat-emitting part of the heat exchanger or downstream of the heat-emitting part of the heat exchanger. By existing at the heat exchanger temperature sink could condense vaporous water and damage the subsequent exhaust system by corrosion. Damage to the exhaust line can be advantageously reduced by this measure. [121] A method is also proposed for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage and with at least one heat exchanger, the heat-absorbing Part of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged and wherein the method is characterized in that the flowing through the heat exchanger fuel stream and / or flowing through the heat exchanger exhaust stream at least a fluid is given up. As a result, as already described above, the efficiency-increasing heat transfer from an exhaust gas stream directed into an environment to a fuel stream can be improved by increasing the specific heat capacity of the fuel stream by the application of a fluid and thus also increasing the heat flow to the fuel stream. The feedback of an energy flow in the cycle of the axial piston motor can in this case, with suitable process control again an increase in efficiency, in particular an increase of the thermodynamic effect straight, cause.
[122] Vorteilhaft wird der Axialkolbenmotor derart betrieben, dass Wasser und/oder Brennstoff aufgegeben werden. Dieses Verfahren bewirkt, dass wiederum der Wirkungsgrad, insbesondere der Wirkungsgrad des Brennverfahrens, durch ideale Mischung im Wärmeübertrager und vor der Brennkammer erhöht werden kann. [122] Advantageously, the axial piston motor is operated in such a way that water and / or fuel are given up. This method causes, in turn, the efficiency, in particular the efficiency of the combustion process, can be increased by ideal mixing in the heat exchanger and in front of the combustion chamber.
[123] Ebenso kann dem Abgasstrom, falls dies für eine Abgasnachbehandlung zweckdienlich ist, Brennstoff aufgegeben werden, sodass die Abgastemperatur im Wärmeübertrager oder nach dem Wärmeübertrager weiter angehoben werden kann. Ggf. kann hierdurch auch eine Nachverbrennung erfolgen, welche das Abgas in vorteilhafter Weise nachbehandelt und Schadstoffe minimiert. Eine im wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertragers freigesetzte Wärme könnte somit auch mittelbar zur weiteren Erwärmung des Brennmittelstroms genutzt werden, so dass der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors hierdurch kaum negativ beeinflusst wird. Likewise, the exhaust gas stream, if this is expedient for exhaust aftertreatment, fuel can be abandoned, so that the exhaust gas temperature in the heat exchanger or after the heat exchanger can be further increased. Possibly. This can also be followed by an afterburning, which aftertreates the exhaust gas in an advantageous manner and minimizes pollutants. A heat released in the heat-emitting part of the heat exchanger could thus also be used indirectly for further heating of the combustion medium flow, so that the efficiency of the axial-piston engine is hardly negatively influenced as a result.
[124] Um diesen Vorteil weiterhin umzusetzen, wird ferner vorgeschlagen, dass das Fluid stromabwärts und/oder stromaufwärts des Wärmeübertragers aufgegeben wird. [125] Kumulativ oder alternativ hierzu kann abgeschiedenes Wasser dem Brennmittelstrom und/oder dem Abgasstrom erneut aufgegeben werden. Im günstigsten Fall wird hierdurch ein geschlossener Wasserkreislauf realisiert, welchem von außen kein Wasser mehr zugeführt werden muss. Somit entsteht ein weiterer Vorteil dadurch, dass ein mit einem Axialkolbenmotor nach dieser Bauart ausgerüstetes Fahrzeug oder eine stationäre Anlage nicht mit Wasser, insbesondere nicht mit destilliertem Wasser, betankt werden muss. [124] In order to further realize this advantage, it is further proposed that the fluid be fed downstream and / or upstream of the heat exchanger. [125] Cumulatively or alternatively, separated water may be re-applied to the fuel stream and / or the exhaust stream. In the best case, a closed water cycle is thereby realized, which no longer needs to be supplied from the outside water. Thus, a further advantage arises in that a vehicle equipped with an axial-piston engine of this type or a stationary installation does not have to be refueled with water, in particular not with distilled water.
[126] Vorteilhaft wird die Aufgabe von Wasser und/oder Brennstoff zu einem definierten Zeitpunkt vor einem Stillstand des Axialkolbenmotors gestoppt und der Axialkolbenmotor bis zum Stillstand ohne eine Aufgabe von Wasser und/oder Kraftstoff betrieben. Das für einen Ab- gasstrang möglicherweise schädliche Wasser, welches sich in dem Abgasstrang absetzen kann, insbesondere wenn dieser erkaltet, kann durch dieses Verfahren vermieden werden. Vorteilhaft wird auch jegliches Wasser aus dem Axialkolbenmotor selbst vor dem Stillstand des Axialkolbenmotors entfernt, sodass keine Schädigung von Bauteilen des Axialkolbenmotors durch Wasser oder Wasserdampf, insbesondere während des Stillstandes, begünstigt wird. [127] Die Aufgabe wird ebenfalls durch einen Axialkolbenmotor mit einer Brennmittelzufuhr und einer Abgasabfuhr, die wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind, gelöst, welcher sich durch wenigstens zwei Wärmeübertrager auszeichnet. [126] Advantageously, the task of water and / or fuel is stopped at a defined time before a stoppage of the axial piston motor and the axial piston motor is operated to a standstill without a task of water and / or fuel. The potentially harmful for a exhaust gas water, which can settle in the exhaust system, especially when it cools, can be avoided by this method. Advantageously, any water from the axial piston motor is removed even before the axial piston motor is stopped so that no damage to components of the axial piston motor by water or water vapor, in particular during standstill, is favored. [127] The object is also achieved by an axial piston motor with a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled to each other to transmit heat, which is characterized by at least two heat exchangers.
[128] Obgleich durch zwei Wärmeübertrager zunächst ein größerer Aufwand und komplexere Strömungsverhältnisse bedingt sind, ermöglicht der Einsatz zweier Wärmeübertrager wesentlich kürzere Wege zu dem Wärmeübertrager sowie eine energetisch günstigere Anordnung derselben. Hierdurch lässt sich der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors überraschenderweise erheblich erhöhen. [128] Although a greater effort and more complex flow conditions are initially caused by two heat exchangers, the use of two heat exchangers allows much shorter paths to the heat exchanger and an energetically favorable arrangement of the same. As a result, the efficiency of the axial piston motor can surprisingly be increased considerably.
[129] Dieses gilt insbesondere für Axialkolbenmotoren mit stationären Zylindern, in welchen die Kolben jeweils arbeiten, in Abweichung von Axialkolbenmotoren, bei denen die Zylinder, und mithin auch die Kolben, ebenfalls um die Drehachse rotieren, da letztere Anordnung lediglich eine Abgasleitung benötigen, an welcher die Zylinder vorbeigeführt werden. This is especially true for axial piston engines with stationary cylinders, in which the pistons each work, in deviation of axial piston engines, in which the cylinders, and thus also the pistons, also rotate about the axis of rotation, since the latter arrangement only need an exhaust pipe to which the cylinders are passed.
[130] Vorzugsweise sind die Wärmeübertrager im Wesentlichen axial angeordnet, wobei der Begriff„axial" in vorliegendem Zusammenhang eine Richtung parallel zur Hauptrotationsachse des Axialkolbenmotors bzw. parallel zur Drehachse der Rotationsenergie bezeichnet. Dieses ermöglicht eine besonders kompakte und mithin energiesparende Bauweise. [130] Preferably, the heat exchangers are arranged substantially axially, wherein the term "axially" in the present context, a direction parallel to the main axis of rotation of the axial piston motor or parallel to the axis of rotation of the rotational energy. This allows a particularly compact and thus energy-saving design.
[131] Die Wärmeübertrager können darüber hinaus isoliert sein, was jedoch auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung vorteilhaft ist. [132] Weist der Axialkolbenmotor wenigstens vier Kolben auf, so ist es von Vorteil, wenn die Abgase wenigstens zweier benachbarter Kolben in jeweils einen Wärmeübertrager geleitet werden. Hierdurch können die Wege zwischen Kolben und Wärmeübertrager für die Abgase minimiert werden, so dass Verluste in Form von Abwärme, die nicht über die Wärmeübertrager zurückgewonnen werden kann, auf ein Minimum reduziert werden können. [133] Letzteres kann auch noch erreicht werden, wenn die Abgase dreier benachbarter Kolben jeweils in einen gemeinsamen Wärmeübertrager geleitet werden. [131] In addition, the heat exchangers can be insulated, but this is also advantageous independently of the other features of the present invention. [132] If the axial-piston engine has at least four pistons, it is advantageous if the exhaust gases of at least two adjacent pistons are guided into a respective heat exchanger. In this way, the paths between the piston and heat exchanger for the exhaust gases can be minimized, so that losses in the form of waste heat, which can not be recovered via the heat exchanger can be reduced to a minimum. [133] The latter can also be achieved if the exhaust gases of three adjacent pistons are each directed into a common heat exchanger.
[134] Andererseits ist es auch denkbar, dass der Axialkolbenmotor wenigstens zwei Kolben umfasst, wobei die Abgase jedes Kolbens in jeweils einen Wärmeübertrager geleitet werden. Insoweit kann es - je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung - vorteilhaft sein, wenn je Kolben ein Wärmeübertrager vorgesehen ist. Zwar bedingt dieses einen erhöhten baulichen Aufwand; andererseits können die Wärmeübertrager jeweils kleiner, und mithin baulich möglicherweise einfacher, ausgebildet sein, wodurch der Axialkolbenmotor insgesamt kompakter und somit mit geringeren Verlusten belastet baut. [134] On the other hand, it is also conceivable that the axial piston engine comprises at least two pistons, wherein the exhaust gases of each piston are directed into a respective heat exchanger. In that regard, it may - depending on the specific implementation of the present invention - be advantageous if each piston a heat exchanger is provided. Although this requires an increased construction costs; On the other hand, the heat exchanger can each be smaller, and thus structurally possibly simpler, be formed, whereby the axial piston motor builds overall more compact and thus burdened with lower losses.
[135] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Axialkolbenmotor mit einer we- nigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Verdichterstufe ein von der Expanderstufe verschiedenes Hubvolumen aufweist. [135] According to a further aspect of the invention, an axial piston engine is proposed with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, which is characterized in that the compressor stage has a different from the expander stage displacement.
[136] Insbesondere wird kumulativ hierzu vorgeschlagen, dass das Hubvolumen der Verdich- terstufe kleiner ist als das Hubvolumen der Expanderstufe. [136] In particular, it is proposed cumulatively that the stroke volume of the compressor stage is smaller than the stroke volume of the expander stage.
[137] Weiterhin wird ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfas- senden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein Brennmittel oder ein als Abgas vorliegendes verbranntes Brennmittel während der Expansion in der Expanderstufe mit einem größeren Druckverhältnis als ein während der Verdichtung in der Verdich- terstufe vorliegendes Druckverhältnis expandiert wird. [137] Furthermore, a method for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with a cylinder comprising at least one cylinder, is provided. send Expanderstufe and proposed with at least one combustion chamber between the compressor stage and the Expanderstufe, which is characterized in that a fuel or an exhaust gas as combustible fuel during expansion in the expander stage with a greater pressure ratio than one during compression in the compressor stage existing pressure ratio is expanded.
[138] Der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors kann durch diese Maßnahmen jeweils besonders vorteilhaft maximiert werden, da das theoretische thermodynamische Potential eines in einem Axialkolbenmotor umgesetzten Kreisprozesses im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik, wie etwa der WO 2009/062473, durch die hierdurch ermöglichte verlängerte Expansion maximal ausgenutzt werden kann. In einem aus der Umgebung ansaugenden und in dieselbe Umgebung ausstoßenden Motor erreicht der thermodynamische Wirkungsgrad durch diese Maßnahme seinen in dieser Hinsicht maximalen Wirkungsgrad, wenn die Expansion bis Umgebungsdruck erfolgt. The thermodynamic efficiency of the axial-piston engine can be maximally maximized by these measures, since the theoretical thermodynamic potential of a cycle process implemented in an axial-piston engine, in contrast to the prior art, such as WO 2009/062473, is prolonged by the thereby made possible Expansion can be exploited maximally. In an engine sucking from the environment and discharging into the same environment, the thermodynamic efficiency achieved by this measure its maximum efficiency in this respect, when the expansion to ambient pressure occurs.
[139] Daher wird weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors vorgeschla- gen, mittels welchem das Brennmittel in der Expanderstufe annähernd bis zu einem Umgebungsdruck expandiert wird. [139] Therefore, a method for operating an axial-piston engine is proposed by means of which the combustion medium in the expander stage is expanded approximately to an ambient pressure.
[140] Mit„annähernd" ist ein maximal um den Betrag des Reibmitteldruckes des Axialkolbenmotors erhöhter Umgebungsdruck gemeint. Eine Expansion bis zum exakten Umgebungsdruck bewirkt bei einem von 0 bar verschiedenen Reibmitteldruck keinen wesentlichen Vorteil im Wirkungsgrad gegenüber einer Expansion bis zum Betrag des Reibmitteldruckes. Der Betrag des Reibmitteldruckes kann als ein auf den Kolben angreifender im Mittel konstanter Druck aufgefasst werden, wobei der Kolben als kräftefrei zu betrachten ist, wenn der auf die Kolbenoberseite angreifende Zylinderinnendruck gleich dem auf die Kolbenunterseite angreifenden Umgebungsdruck zuzüglich des Reibmitteldruckes ist. Daher ist ein günstiger Gesamtwir- kungsgrad eines Verbrennungsmotors bereits bei Erreichen eines relativen Expansionsdruckes gegeben, welcher auf Niveau des Reibmitteldruckes liegt. By "approximately" is meant a maximum ambient pressure increased by the amount of friction fluid pressure of the axial piston engine., An expansion to the exact ambient pressure at a friction fluid pressure other than 0 bar will not provide a significant advantage in efficiency over expansion up to the amount of friction fluid pressure The amount of the friction fluid pressure can be understood as a constant pressure acting on the piston, wherein the piston is considered to be free of forces when the pressure acting on the piston top cylinder internal pressure equal to the pressure acting on the underside of the piston ambient pressure plus the Reibmitteldruckes.Therefore, a favorable Gesamttwir - Kungsgrad degree of an internal combustion engine already given upon reaching a relative expansion pressure, which is at the level of Reibmitteldruckes.
[141] Vorteilhaft kann ein Axialkolbenmotor zur Umsetzung dieses Vorteils weiterhin in der Art ausgeführt werden, dass ein Einzelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Verdichterstufe kleiner ist als das Einzelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Expanderstufe. Insbe- sondere ist es denkbar, durch ein großes Einzelhubvolumen der Zylinder der Expanderstufe, falls die Zylinderzahl der Expanderstufe und der Verdichterstufe identisch bleiben soll, den thermodynamische Wirkungsgrad durch eine günstige Beeinflussung des Oberflächen- Volumen-Verhältnisses, wodurch geringere Wandwärmeverluste in der Expanderstufe erreicht werden, zu beeinflussen. Hierbei versteht es sich, dass diese Ausgestaltung bei einem Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe sowie der Expanderstufe auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung vorteilhaft ist, [142] Alternativ bzw. kumulativ wird ebenfalls vorgeschlagen, dass die Anzahl der Zylinder der Verdichterstufe gleich oder geringer ist als die Anzahl der Zylinder der Expanderstufe. [141] Advantageously, an axial piston motor for implementing this advantage can further be designed such that a single stroke volume of at least one cylinder of the compressor stage is smaller than the single stroke volume of at least one cylinder of the expander stage. In particular, It is particularly conceivable, by a large Einzelhubvolumen the cylinder of the expander, if the number of cylinders of the expander and the compressor stage should remain identical, the thermodynamic efficiency by a favorable influence on the surface-volume ratio, whereby lower wall heat losses can be achieved in the Expanderstufe to influence. It is understood that this embodiment is advantageous in an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, independently of the other features of the present invention Alternatively or cumulatively, it is also proposed that the number of cylinders of the compressor stage is equal to or less than the number of cylinders of the expander stage.
[143] Zusätzlich zu den vorherstehenden Vorteilen kann durch die Wahl einer geeigneten Anzahl von Zylindern, insbesondere einer verringerten Anzahl von Zylindern, bei identischem Einzelhubvolumen eines Zylinders der Expander- und Verdichterstufe, der mechanische Wir- kungsgrad des Axialkolbenmotors und somit auch der Gesamtwirkungsgrad des Axialkolbenmotors maximiert werden, indem zur Realisierung einer verlängerten Expansion wenigstens ein Zylinder der Verdichterstufe entfällt und somit die Reibleistung des entfallenen Zylinders ebenfalls nicht mehr aufgebracht werden muss. Etwaige Unwuchten, welche durch eine derartige Asymmetrie der Kolben- bzw. Zylinderanordnung bedingt sein könnten, können unter Umstän- den in Kauf genommen bzw. durch ergänzende Maßnahmen vermieden werden. [143] In addition to the above advantages, by choosing a suitable number of cylinders, in particular a reduced number of cylinders, with identical single stroke volume of a cylinder of the expander and compressor stage, the mechanical efficiency of the axial piston engine and thus also the overall efficiency of the axial piston engine be maximized by eliminating at least one cylinder of the compressor stage to realize a prolonged expansion and thus the friction of the lost cylinder also no longer needs to be applied. Any imbalances which could be due to such an asymmetry of the piston or cylinder arrangement may be tolerated or avoided by supplementary measures.
[144] Zur Lösung der Eingangs gestellten Aufgabe wird weiterhin ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einer Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, welcher sich dadurch auszeichnet, dass we- nigstens ein Zylinder wenigstens ein Gaswechselventil aus einem Leichtmetall aufweist. Leichtmetall, insbesondere bei Verwendung an bewegten Bauteilen, reduziert die Massenträgheit der aus diesem Leichtmetall bestehenden Bauteile und kann wegen seiner geringen Dichte die Reibleistung des Axialkolbenmotors dahingehend verringern, dass der Steuertrieb der Gaswechselventile entsprechend der geringeren Massenkräfte ausgelegt wird. Die Verringerung der Reibleistung durch Verwendung von Bauteilen aus Leichtmetall führt wiederum zu einem ge- ringeren Gesamtverlust am Axialkolbenmotor und gleichzeitig zu einer Erhöhung des Gesamt- wirkungsgerades. [144] To solve the problem posed, an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, which is characterized in that at least one a cylinder has at least one gas exchange valve made of a light metal. Light metal, especially when used on moving components, reduces the inertia of the components made of this light metal and can reduce the friction of the axial piston due to its low density so that the control drive of the gas exchange valves is designed according to the lower mass forces. The reduction of friction losses through the use of light metal components in turn leads to a reduced overall loss on the axial piston motor and, at the same time, an increase in the total effective straight.
[145] Kumulativ hierzu wird vorgeschlagen, dass der Axialkolbenmotor sich dadurch auszeichnet, dass das Leichtmetall Aluminium oder ein eine Aluminiumlegierung, insbesondere Dural, ist. Aluminium, insbesondere eine feste bzw. hochfeste Aluminiumlegierung wie etwa Dural bzw. Duraluminium, bietet sich für eine Ausgestaltung eines Gaswechselventils besonders an, da hierbei nicht nur das Gewicht eines Gaswechselventils über die Dichte des Werkstoffes sondern auch die Festigkeit eines Gaswechselventils erhöht werden kann bzw. auf hohem Niveau gehalten werden kann. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass anstatt Alumi- nium oder einer Aluminiumlegierung auch der Werkstoff Titan oder Magnesium oder eine Legierung aus Aluminium, Titan, Magnesium und/oder weiterer Bestandteile verwendet werden kann. Ein entsprechend leichtes Gaswechselventil kann insbesondere Lastwechseln entsprechend schneller folgen, als dieses schon aufgrund der größeren Trägheit ein schweres bzw. dichteres Gaswechselventil umsetzen kann. [146] Das Gaswechselventil kann insbesondere ein Einlassventil sein. Den Vorteil eines leichten Gaswechselventils und eines einhergehenden geringeren Reibmitteldruckes bzw. einer geringeren Reibleistung des Axialkolbenmotors kann insbesondere bei Verwendung eines Einlassventils aus einem leichten Werkstoff umgesetzt werden, da an dieser Stelle des Axialkolbenmotors niedrige Temperaturen vorliegen, welche eine ausreichende Distanz zur Schmelz- temperatur von Aluminium oder Aluminiumlegierungen haben. Andererseits versteht es sich, dass die Vorteile eines Gaswechselventils aus einem Leichtmetall auch kumulativ zu den vorstehend in Bezug auf die Verdichterzylinderauslassventile und die Verdichterzylindereinlass- ventile genannten Ausgestaltungen entsprechend vorteilhaft eingesetzt werden können. [145] Cumulatively, it is proposed that the axial piston motor is characterized in that the light metal is aluminum or an aluminum alloy, in particular Dural. Aluminum, in particular a solid or high-strength aluminum alloy such as Duralumin or duralumin, is particularly suitable for an embodiment of a gas exchange valve, since not only the weight of a gas exchange valve on the density of the material but also the strength of a gas exchange valve can be increased or can be maintained at a high level. Of course, it is also conceivable that instead of aluminum or an aluminum alloy, the material titanium or magnesium or an alloy of aluminum, titanium, magnesium and / or other constituents can be used. A correspondingly lightweight gas exchange valve, in particular load changes correspondingly faster follow than this can already implement a heavy or denser gas exchange valve due to the greater inertia. [146] The gas exchange valve may in particular be an inlet valve. The advantage of a light gas exchange valve and a concomitant lower friction medium pressure or a lower friction power of the axial piston motor can be implemented in particular when using an inlet valve made of a lightweight material, since at this point of the axial piston motor low temperatures are present which a sufficient distance to the melting temperature of aluminum or have aluminum alloys. On the other hand, it goes without saying that the advantages of a gas exchange valve made of a light metal can also be used advantageously cumulatively to the embodiments mentioned above with respect to the compressor cylinder outlet valves and the compressor cylinder inlet valves.
[147] Die Aufgabe der Erfindung wird auch von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder durch einen Schusskanal über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben den Schusskanal öffnet und schließt, und der Steuerkol- ben voneinander abweichende Offen- und Schließzeiten aufweist. [148] Durch die voneinander abweichenden Offen- und Schließzeiten kann eine besonders hohe Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Betriebssituationen am vorliegenden Axialkolbenmotor erzielt werden. Insofern sind derartige unsymmetrische Steuerzeiten vorteilhaft. The object of the invention is also achieved by an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein the fuel stream from the combustion chamber to the Working cylinder is controlled by a firing channel via at least one control piston, which is driven by a timing drive opens and closes the firing channel, and the control piston ben different opening and closing times. [148] Due to the diverging open and close times, a particularly high adaptability to different operating situations can be achieved on the present axial piston motor. In this respect, such unbalanced control times are advantageous.
[149] Eine diesbezüglich bevorzugte Ausführungsvariante kann vorliegend vorteilhafter Wei- se verwirklichen, dass der Steuerkolben schneller geschlossen als geöffnet wird. Hierdurch kann betriebssicher erreicht werden, dass stets eine ausreichende Zeit zum Befüllen des jeweiligen[149] In this respect, a preferred embodiment variant can be realized in an advantageous manner in that the control piston is closed faster than it is opened. As a result, it can be reliably achieved that there is always sufficient time to fill the respective one
Zylinders zur Verfügung steht. Hierbei ist jedoch darauf zu achten, dass es hinsichtlich der zu verrichtenden Expansionsarbeit nicht zu einem Rückstoß in die Brennkammer kommt, was durch derartig asymmetrische Steuerzeiten gewährleistet werden kann. Darüber hinaus kann die Gefahr verringert werden, dass insbesondere der Arbeitszylinder mit Brennmittel kritisch befüllt wird, was am Arbeitskolben zu einer Überlastung führen kann. Cylinder is available. However, care should be taken that there is no recoil into the combustion chamber with regard to the expansion work to be performed, which can be ensured by such asymmetrical control times. In addition, the risk can be reduced that in particular the working cylinder is critically filled with fuel, which can lead to overload on the working piston.
[150] Die Aufgabe vorliegender Erfindung wird auch durch einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Arbeitszylinder, der aus einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer, die eine Vorbrennkammer und eine Hauptbrennkammer umfasst, gespeist wird und der einen Abgasaus- lass aufweist, gelöst, wobei sich der Axialkolbenmotor durch einen Vorbrennkammertempera- tursensor zur Bestimmung einer Temperatur in der Vorbrennkammer auszeichnet. [150] The object of the present invention is also achieved by an axial-piston engine having at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber, which includes a pre-combustion chamber and a main combustion chamber and which has an exhaust gas outlet, wherein the axial piston engine by a Pre-combustion chamber temperature sensor for determining a temperature in the pre-combustion chamber is characterized.
[151] Ein derartiger Temperatursensor liefert auf einfache Weise einen aussagekräftigen Wert hinsichtlich der Qualität der Verbrennung bzw. hinsichtlich der Lauf Stabilität des Axialkolbenmotors. Als Temperatursensor kann jeder Sensor, beispielsweise ein Widerstandstemperaturfüh- ler, ein Thermoelement, ein Infrarotsensor oder ähnliches zur Anwendung kommen. [151] Such a temperature sensor provides in a simple way a meaningful value with regard to the quality of the combustion or with regard to the running stability of the axial-piston engine. The temperature sensor can be any sensor, for example a resistance temperature sensor, a thermocouple, an infrared sensor or the like.
[152] Vorzugsweise ist der Vorbrennkammertemperatursensor derart ausgelegt bzw. angeordnet, dass er die Temperatur einer Flamme in der Vorbrennkammer bestimmt. Dieses ermöglicht ganz besonders entsprechend aussagekräftige Werte. [152] Preferably, the pre-combustion chamber temperature sensor is configured to determine the temperature of a flame in the pre-combustion chamber. This allows especially meaningful values.
[153] Der Axialkolbenmotor kann insbesondere eine Brennkammerregelung umfassen, wel- che den Vorbrennkammertemperatursensor als Eingangssensor umfasst und die Brennkammer derart regelt, dass die Vorkammertemperatur zwischen 1.000 0C und 1.500 0C liegt. Auf diese Weise kann über einen verhältnismäßig einfachen und mithin betriebssicheren und sehr schnellen Regelkreis gewährleistet werden, dass der Axialkolbenmotor äußerst wenig Schadstoffe produziert. Insbesondere die Gefahr, dass Ruß entsteht, lässt sich auf ein Minimum reduzieren. [154] Darüber hinaus kann der Axialkolbenmotor kumulativ bzw. alternativ hierzu einen Abgastemperatursensor zur Bestimmung der Abgastemperatur umfassen. [153] The axial piston motor can comprise, in particular a combustion chamber control WEL che the Vorbrennkammertemperatursensor as the input sensor and the combustion chamber includes controls such that the Vorkammertemperatur between 1,000 and 1,500 C 0 0 C. In this way it can be ensured via a relatively simple and therefore reliable and very fast control loop that the axial piston motor produces very little pollutants. In particular, the risk of soot can be reduced to a minimum. [154] In addition, the axial-piston engine may cumulatively or alternatively comprise an exhaust-gas temperature sensor for determining the exhaust-gas temperature.
[155] Durch einen derartigen Abgastemperatursensor kann ebenfalls auf technisch einfache Weise der Betriebszustand einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer überprüft und gere- gelt werden. Eine derartige Regelung stellt insbesondere auf einfache Weise eine ausreichende und vollständige Verbrennung von Kraftstoff sicher, so dass der Axialkolbenmotor einen optimalen Wirkungsgrad bei minimalem Schadstoffausstoß aufweist. [155] By means of such an exhaust gas temperature sensor, the operating state of a continuously operating combustion chamber can also be checked and regulated in a technically simple manner. Such a control ensures, in particular in a simple manner, sufficient and complete combustion of fuel, so that the axial-piston engine has optimum efficiency with minimal emissions of pollutants.
[156] Bevorzugt wird die Brennkammer derart geregelt, dass die Abgastemperatur in einem Betriebszustand, vorzugsweise im Leerlauf, zwischen 850° C und 1.200 0C liegt. Letzteres kann beispielsweise durch die geeignete Aufgabe von Wasser und/oder ein geeignetes Vorwärmen des Brennmittels, insbesondere von Luft, geschehen, indem beispielsweise die Wassertemperatur oder Wassermenge oder aber der Anteil an in einem Wärmeübertrager vorgewärmter bzw. an nicht vorgewärmter Luft entsprechend des vorgenannten Erfordernisses gesteuert wird. [156] Preferably, the combustion chamber is controlled such that the exhaust gas temperature in an operating state, preferably at idle, between 850 ° C and 1200 0 C. The latter can be done for example by the appropriate task of water and / or a suitable preheating the fuel, in particular air, for example by controlling the water temperature or amount of water or the proportion of preheated in a heat exchanger or not preheated air according to the aforementioned requirement becomes.
[157] Die Aufgabe vorliegender Erfindung wird kumulativ bzw. alternativ zu den vorgenann- ten Merkmalen von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass dem Verdichterzylinder während eines Saughubs eines in dem Verdichterzylinder angeordneten Verdichterkolbens Wasser oder Wasserdampf aufgegeben wird. [157] The object of the present invention is achieved cumulatively or alternatively to the above-mentioned features of an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder , wherein the axial piston motor is characterized in that the compressor cylinder during a suction stroke of a compressor piston arranged in the compressor piston, water or water vapor is applied.
[158] Zum einen wird hierdurch eine hervorragende Verteilung des Wassers in dem Brennmittel gewährleistet. Zum anderen kann die durch das Wasser geänderte Verdichtungsenthalpie unkritisch in das Brennmittel eingebracht werden, ohne dass die Energiebilanz des gesamten Axialkolbenmotors durch die Wasseraufgabe zu nachteilig beeinflusst wird. Insbesondere kann hierdurch der Verdichtungsprozess einer isothermen Verdichtung angenähert werden, wodurch sich die Energiebilanz bei der Verdichtung optimieren lässt. Der Wasseranteil kann ergänzend - je nach konkreter Umsetzung - zur Temperaturregelung in der Brennkammer und/oder auch zur Schadstoffreduktion über chemische oder katalytische Reaktionen des Wassers genutzt werden. [159] Die Aufgabe von Wasser kann, je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung beispielsweise durch eine Dosierpumpe erfolgen. Durch ein Rückstoßventil kann auf eine Dosierpumpe verzichtet werden, da dann der Verdichterkolben bei seinem Saughub auch Wasser durch das Rückstoßventil ansaugen kann, welches beim Verdichten dann schließt. Letztere Um- setzung ist besonders dann vorteilhaft, wenn in der Wasserzuleitung noch ein Sicherheitsventil, beispielsweise ein Magnetventil, vorgesehen ist, um Leckagen bei einem Motorstillstand zu vermeiden. [158] On the one hand, this ensures an excellent distribution of the water in the fuel. On the other hand, the compression enthalpy changed by the water can be introduced uncritically into the combustion medium without the energy balance of the entire axial piston engine being adversely affected by the water application. In particular, this makes it possible to approximate the compaction process to an isothermal compaction, as a result of which the energy balance during compaction can be optimized. The proportion of water can additionally - depending on the concrete implementation - be used for temperature control in the combustion chamber and / or also for reducing pollutants via chemical or catalytic reactions of the water. [159] The task of water can, depending on the specific implementation of the present invention, be carried out for example by a metering pump. By a recoil valve can be dispensed with a metering pump, since then the compressor piston can suck in its suction stroke and water through the recoil valve, which then closes during compression. The latter implementation is particularly advantageous if a safety valve, for example a solenoid valve, is provided in the water supply line in order to prevent leaks in the event of a motor stall.
[160] Es versteht sich, dass ggf. auch noch an anderer Stelle dem Axialkolbenmotor Wasser aufgegeben werden kann. [161] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, wobei der Axialkolbenmotor ein oszillierendes sowie einen Strömungsquerschnitt freigebendes Gas Wechsel ventil umfasst und das Gas Wechsel ventil diesen Strömungsquerschnitt mittels einer an dem Gas Wechsel Wechsel ventil angreifenden Federkraft der Ventilfeder verschließt und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass das Gaswechselventil eine Prallfeder aufweist. Selbsttätige, also nicht nockenbetätigte, Gaswechselventile, welche bei einer anstehenden Druckdifferenz öffnen, können, wenn die anliegende Druckdifferenz eine sehr hohe Öffnungskraft bewirkt, derart stark beschleunigt werden, dass entweder die Ventilfeder des Gaswechselventils auf Block geht, der Ventilfederteller oder aber auch ein vergleichbarer Stützring auf ein anderes Bauteil aufprallt. Solch ein unzulässiger und unerwünschter Kontakt zwischen zwei Bauteilen kann sehr schnell zu der Zerstörung dieser Bauteile führen. Um ein Aufsetzen des Ventilfedertellers wirksam zu vermeiden, ist folglich vorteilhaft eine weitere als Prallfeder ausgeführte Feder vorgesehen, welche überschüssige kine- tische Energie des Gaswechselventils abbaut und das Gaswechselventil bis zum Stillsand abbremst. [160] It goes without saying that, if necessary, water can also be given off elsewhere in the axial piston motor. [161] According to a further aspect of the invention, an axial piston motor is proposed with a compressor stage comprising at least one cylinder with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the axial piston engine is an oscillating gas and a flow cross-section releasing gas Valve and the gas exchange valve closes this flow cross-section by means of a force acting on the gas exchange change valve spring force of the valve spring and wherein the axial piston motor is characterized in that the gas exchange valve has a bounce. Automatic, so not cam-operated, gas exchange valves, which open at a pending pressure difference, can be so much accelerated when the applied pressure difference causes a very high opening force that either the valve spring of the gas exchange valve goes to block, the valve spring plate or even a comparable support ring bouncing on another component. Such inadmissible and unwanted contact between two components can very quickly lead to the destruction of these components. In order to effectively prevent the valve spring plate from being put on, a further spring designed as an impact spring is therefore advantageously provided, which dissipates excess kinetic energy of the gas exchange valve and brakes the gas exchange valve until it is stationary.
[162] Insbesondere kann die Prallfeder eine kleinere Federlänge als eine Federlänge der Ventilfeder aufweisen. Sofern die beiden Federn, die Ventilfeder und die Prallfeder, eine gemeinsame Auflagefläche aufweisen wird die Prallfeder vorteilhaft so ausgeführt, dass die Federlänge der eingebauten Ventilfeder stets kürzer ist als die Federlänge der Prallfeder, sodass die Ventil- feder bei Öffnen des Gaswechselventils zunächst ausschließlich die zum Schließen des Gaswechselventils erforderlichen Kräfte aufbringt und nach Erreichen des maximal vorgesehenen Ventilhubes die Prallfeder in Kontakt mit dem Gaswechselventil kommt, um sogleich ein weiteres Öffnen des Gaswechselventils zu verhindern. [163] Kumulativ hierzu kann die Federlänge der Prallfeder der um einen Ventilhub des Gaswechselventils verringerten Federlänge der Ventilfeder entsprechen. Zweckmäßig und vorteilhaft wird hierbei der Umstand ausgenutzt, dass der Unterschied der Federlängen beider Federn gerade dem Betrag des Ventilhubes entspricht. [162] In particular, the impact spring may have a shorter spring length than a spring length of the valve spring. If the two springs, the valve spring and the baffle spring, have a common bearing surface, the baffle spring is advantageously designed so that the spring length of the installed valve spring is always shorter than the spring length of the baffle spring, so that the valve spring when opening the gas exchange valve initially applies only the forces required to close the gas exchange valve and after reaching the maximum valve lift the impact spring comes into contact with the gas exchange valve to immediately prevent further opening of the gas exchange valve. [163] Cumulatively, the spring length of the impact spring can correspond to the spring length of the valve spring, which is reduced by one valve lift of the gas exchange valve. Advantageously and advantageously, the fact is exploited here that the difference of the spring lengths of both springs corresponds exactly to the amount of the valve lift.
[164] Der Begriff „Ventilhub" bezeichnet hierbei den Hub des Gaswechselventils, ab wel- chem der durch das Gas Wechsel ventil freigegebene Strömungsquerschnitt annähernd ein Maximum erreicht. Ein im Motorenbau üblicherweise verwendetes Tellerventil weist in der Regel bei geringer Öffnung einen linear ansteigenden geometrischen Strömungsquerschnitt auf, welcher dann bei weiterer Öffnung des Ventils in eine Gerade mit konstantem Wert übergeht. Der maximale geometrische Öffnungsquerschnitt wird üblicherweise erreicht, wenn der Ventilhub 25 % des inneren Ventilsitzdurchmessers erreicht. Der innere Ventilsitzdurchmesser ist der kleinste am Ventilsitz vorhandene Durchmesser. [164] The term "valve lift" refers to the stroke of the gas exchange valve, from which the flow cross-section released by the gas exchange valve reaches a maximum.A poppet valve commonly used in engine construction generally has a linearly increasing geometric flow cross-section with a small opening The maximum geometric opening area is typically reached when the valve lift reaches 25% of the inner valve seat diameter.
[165] Der Begriff„Federlänge" bezeichnet hierbei die maximal mögliche Länge der Prallfeder oder der Ventilfeder in eingebautem Zustand. So entspricht die Federlänge der Prallfeder genau der Federlänge im ungespannten Zustand und die Federlänge der Ventilfeder gerade der Länge, welche die Ventilfeder in eingebautem Zustand bei geschlossenem Gaswechselventil aufweist. [165] The term "spring length" refers to the maximum possible length of the bounce spring or the valve spring when installed: the spring length of the baffle spring corresponds exactly to the spring length in the untensioned state and the spring length of the valve spring is just the length that the valve spring is in the installed state having closed gas exchange valve.
[166] Es wird alternativ oder kumulativ hierbei weiterhin vorgeschlagen, dass die Federlänge der Prallfeder einer um einen Federweg der Prallfeder erhöhten Höhe einer Ventilführung entspricht. Dies hat den Vorteil, dass eine Ventilführung, aber auch jedes andere feststehende Bauteil, welches in Kontakt mit einem bewegten Bauteil der Ventilsteuerung kommen kann, gerade nicht in Kontakt mit einem bewegten Bauteil der Ventilsteuerung kommt, da die Prallfeder auch bei Erreichen des vorgesehenen Federweges gerade nicht soweit gestaucht wird, dass es zu einem Kontakt kommt. [166] Alternatively or cumulatively, it is further proposed here that the spring length of the impact spring corresponds to a height of a valve guide which is increased by one spring travel of the impact spring. This has the advantage that a valve guide, but also any other fixed component which can come into contact with a moving component of the valve control, just does not come into contact with a moving component of the valve control, since the bounce even when reaching the intended spring travel straight not so much that it comes to a contact.
[167] Der Begriff „Federweg" bezeichnet hierbei die Federlänge abzüglich der Länge der Feder, welche bei maximaler Belastung vorliegt. Die maximale Belastung definiert sich wiede- rum über die rechnerische Auslegung des Ventiltriebes, inklusive einem Sicherheitsfaktor. Somit ist der Federweg gerade die Länge, um welche sich die Feder staucht, wenn die in Betrieb des Axialkolbenmotors auftretende maximale Belastung bzw. der im Betrieb des Axialkolbenmotors maximal vorgesehene Ventilhub, bei außergewöhnlicher Belastung, auftritt. Der maxi- male Ventilhub bezeichnet hierbei den oben definierten Ventilhub zuzüglich eines Hubes des Gaswechselventiles, bei welchem ein Kontakt zwischen einem bewegten Bauteil und einem feststehenden Bauteil gerade auftritt. [167] The term "spring travel" designates the spring length minus the length of the spring which is present at maximum load. about the calculated design of the valve train, including a safety factor. Thus, the spring travel is just the length by which the spring compresses when occurring during operation of the axial piston motor maximum load or the maximum provided during operation of the axial piston motor valve lift, under exceptional load occurs. The maximum valve lift here refers to the above-defined valve lift plus a stroke of the gas exchange valve, in which a contact between a moving component and a stationary component just occurs.
[168] Anstelle einer Ventilführung kann auch jedes andere Bauteil treten, welches in Kontakt mit bewegten Teilen des Ventiltriebes kommen kann. [169] Weiterhin kann die Prallfeder bei Erreichen des Federweges der Prallfeder eine potentielle Energie aufweisen, welche der maximalen betriebsbedingten kinetischen Energie des Gaswechselventils bei einem Freigeben des Strömungsquerschnittes entspricht. Vorteilhaft wird gerade bei Erfüllung dieser physikalischen bzw. kinetischen Bedingung ein Abbremsen des Gas Wechsel ventils erreicht, genau dann, wenn es zu einem Kontakt zwischen zwei Bauteilen gerade nicht kommt. Die maximale, betriebsbedingte kinetische Energie ist, wie weiter oben ausgeführt, die Bewegungsenergie des Gaswechselventils, welche bei rechnerischer Auslegung des Ventiltriebs inklusive eines Sicherheitsfaktors auftreten kann. Die maximale, betriebsbedingte kinetische Energie wird bedingt durch die maximal am Gaswechselventil anliegenden Drücke bzw. Druckdifferenzen, wodurch das Gaswechselventil aufgrund seiner Masse be- schleunigt wird und nach Abklingen dieser Beschleunigung eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit erhält. Überschüssige, im Gaswechselventil gespeicherte kinetische Energie wird über die Prallfeder aufgenommen, sodass die Prallfeder gestaucht wird und eine potentielle Energie aufweist. Bei Erreichen des Federweges der Prallfeder bzw. bei maximal vorgesehener Stauchung der Prallfeder ist ein Abbau der kinetischen Energie des Gaswechselventils bzw. der Ventilgruppe auf den Betrag null vorteilhaft, damit es gerade nicht zu einem Kontakt zwischen zwei Bauteilen kommt. Der Begriff„maximal, betriebsbedingte kinetische Energie" beinhaltet daher ebenfalls die kinetischen Energien aller mit dem Gas Wechsel ventile bewegten Bauteile, wie etwa den Ventilkeilen, Ventilfedertellern oder Ventilfedern. [168] Instead of a valve guide can also occur any other component which can come into contact with moving parts of the valve train. [169] Furthermore, upon reaching the spring travel of the impact spring, the impact spring can have a potential energy which corresponds to the maximum operational kinetic energy of the gas exchange valve when the flow cross-section is released. Advantageously, a deceleration of the gas exchange valve is achieved precisely when fulfilling this physical or kinetic condition, exactly when it just does not come to a contact between two components. The maximum, operational kinetic energy is, as stated above, the kinetic energy of the gas exchange valve, which can occur with a computational design of the valve train including a safety factor. The maximum operational kinetic energy is due to the maximum applied to the gas exchange valve pressures or pressure differences, whereby the gas exchange valve is accelerated due to its mass and receives a maximum movement speed after the decay of this acceleration. Excess kinetic energy stored in the gas exchange valve is absorbed via the impact spring, so that the impact spring is compressed and has potential energy. Upon reaching the spring travel of the baffle or at the maximum intended compression of the bounce a reduction in the kinetic energy of the gas exchange valve or the valve group to the amount zero is advantageous so that it does not come to a contact between two components. The term "maximum, operational kinetic energy" therefore also includes the kinetic energy of all moving with the gas exchange valves moving components, such as the valve keys, valve spring plates or valve springs.
[170] Die Eingangs aufgeführte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors gelöst, welcher eine wenigstens einen Zylin- der umfassende Verdichterstufe, eine wenigstens einen Zylinder umfassende Expanderstufe und wenigstens eine Brennkammer zwischen der Verdichterstufe sowie der Expanderstufe aufweist, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwi- sehen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, wobei der Wärmeübertrager wenigstens eine den wärmeabgebenden Teil von dem wärmeaufnehmenden Teil des Wärmeübertragers abgrenzende Wandung eines Rohres zur Trennung zweier Stoffströme umfasst und wobei sich das Herstellungsverfahren dadurch auszeichnet, dass das Rohr in wenigstens einer aus einem dem Rohr entsprechenden Werkstoff bestehenden Matrize angeordnet und stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dieser Matrize verbunden wird. [170] The object stated at the outset is likewise achieved by a method for producing a heat exchanger of an axial-piston engine, which has at least one cylinder the comprehensive compressor stage, an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the heat-absorbing portion of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged, wherein the heat exchanger comprises at least one the heat-emitting part of the heat-absorbing part of the heat exchanger delimiting wall of a pipe for separating two streams and wherein the manufacturing process is characterized in that the tube is arranged in at least one of the tube corresponding material matrix and cohesively and / or non-positively connected to this template.
[171] Die Verwendung eines Wärmeübertrages in einem vorstehend erläuterten Axialkolbenmotor kann durch das Auftreten besonders hoher Temperaturdifferenzen zwischen dem Eingang und zwischen dem Ausgang des Wärmeübertragers einerseits und zwischen dem wärmeaufnehmenden und wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertrages andererseits zu Nachteilen auf- grund einer die Lebensdauer begrenzenden Schädigung des Werkstoffes führen. Um hieraus resultierenden Wärmespannungen und durch eine Schädigung auftretenden Verluste an Brennmittel oder Abgas zu begegnen, kann bei geeigneter Ausgestaltung ein Wärmeübertrager nach vorstehend beschriebenem Vorschlag vorteilhaft an seinen einer kritischen Spannung unterworfenen Stellen fast ausschließlich aus lediglich einem Werkstoff hergestellt werden. Selbst wenn letzteres nicht der Fall ist, werden durch die vorstehend beschriebene Lösung Materialspannungen vorteilhaft reduziert. [171] The use of a heat transfer in an axial piston motor explained above can be disadvantageous due to the occurrence of particularly high temperature differences between the input and between the output of the heat exchanger on the one hand and between the heat-absorbing and heat-emitting part of the heat transfer due to a life-limiting damage to the Lead material. In order to counteract the resulting thermal stresses and damage caused by a loss of fuel or exhaust gas, a heat exchanger according to the above-described proposal can advantageously be made at its critical stress sites almost exclusively made of only one material with a suitable design. Even if the latter is not the case, material stresses are advantageously reduced by the solution described above.
[172] Es versteht sich, dass ein verwendetes Lot oder andere zur Befestigung oder Montage des Wärmeübertragers verwendete Mittel aus einem anderen Werkstoff bestehen können, insbesondere dann, wenn es sich nicht um Bereiche mit einer hohen thermischen Beanspruchung oder mit einer hohen Anforderung an Dichtigkeit handelt. [172] It is understood that a solder used or other means used for mounting or mounting the heat exchanger can be made of a different material, especially if they are not areas with a high thermal stress or with a high requirement for tightness ,
[173] Denkbar ist auch die Verwendung zweier oder mehrerer Werkstoffe mit demselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wodurch in ähnlicher Weise dem Auftreten von thermischen Spannungen im Werkstoff begegnet werden kann. [174] Zur Erstellung einer Stoff schlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Rohr und der Matrize wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Stoffschluss zwischen dem Rohr und der Matrize durch Schweißen oder Löten erfolgt. Durch ein derartiges Verfahren wird in einfacher Art und Weise und besonders vorteilhaft die Dichtigkeit eines Wärmeübertrages sichergestellt. Es ist hierbei auch möglich als Schweiß- oder Lötwerkstoff wiederum einen dem Rohr oder der Matrize entsprechenden Werkstoff zu verwenden. [173] It is also conceivable to use two or more materials with the same coefficient of thermal expansion, whereby the occurrence of thermal stresses in the material can be counteracted in a similar manner. [174] In order to create a coherent and / or non-positive connection between the pipe and the die, a process for the production of a heat exchanger is further proposed, which is characterized in that the material connection between the pipe and the die by welding or soldering. By such a method, the tightness of a heat transfer is ensured in a simple manner and particularly advantageous. In this case, it is also possible to use a material corresponding to the tube or die as the welding or soldering material.
[175] Der Kraftschluss zwischen dem Rohr und der Matrize kann alternativ bzw. kumulativ hierzu durch Schrumpfen erfolgen. Dieses hat wiederum den Vorteil, dass Wärmespannungen zwischen dem Rohr und der Matrize verhindert werden können, indem die Verwendung eines vom Werkstoff des Rohres bzw. der Matrize unterschiedlichen Werkstoffes, beispielsweise bei einer stoffschlüssigen Verbindung, vermieden wird. Auch kann die entsprechende Verbindung dann schnell und betriebssicher bereitgestellt werden. [175] The adhesion between the tube and the die can alternatively or cumulatively be done by shrinking. This in turn has the advantage that thermal stresses between the tube and the die can be prevented by the use of a material different from the material of the tube or the die material, for example in a cohesive connection, is avoided. Also, the corresponding connection can then be provided quickly and reliably.
[176] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nach- folgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft verschiedene Axialkolbenmotoren und deren Baugruppen dargestellt sind. [176] Further advantages, objects and features of the present invention will be explained with reference to the following description of the appended drawing, in which different axial piston motors and their assemblies are shown by way of example.
[177] Es zeigen: [177] They show:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Axialkolbenmotors;  Figure 1 is a schematic sectional view of a first axial piston motor;
Figur 2 eine schematische Aufsicht auf den Axialkolbenmotor nach Fig. 1 ;  Figure 2 is a schematic plan view of the axial piston engine of Fig. 1;
Figur 3 eine schematische Aufsicht auf einen zweiten Axialkolbenmotor in ähnlicher Figure 3 is a schematic plan view of a second axial piston motor in similar
Darstellung wie Fig. 2;  Representation as Fig. 2;
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Axialkolbenmotors in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 ;  Figure 4 is a schematic sectional view of a third axial piston motor in a similar representation as Fig. 1;
Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einem Vorbrennertemperatursensor und zwei Abgastemperatursensoren;  Figure 5 is a schematic sectional view of another axial piston motor with a pre-burner temperature sensor and two exhaust gas temperature sensors;
Figur 6 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einer als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer, einem Ausschnitt des Öl- kreislaufes und eine alternative Ausgestaltung der Steuerkolben; Figur 7 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einer als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer, einem Ausschnitt des Öl- kreislaufes und eine alternative Ausgestaltung der Steuerkolben;FIG. 6 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston; FIG. 7 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston;
Figur 8 eine schematische Darstellung eines Ölkreislaufes für einen Axialkolbenmotor mit einem Druckölkreislauf; Figure 8 is a schematic representation of an oil circuit for an axial piston motor with a pressure oil circuit;
Figur 9 eine schematische Darstellung eines Flansches für einen Wärmeübertrager mit einer hierin angeordneten Matrize zur Aufnahme für Rohre eines Wärmeübertragers;  Figure 9 is a schematic representation of a flange for a heat exchanger with a die arranged therein for receiving tubes of a heat exchanger;
Figur 10 eine schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils mit einer Ventil- feder und einer Prallfeder; und  Figure 10 is a schematic sectional view of a gas exchange valve with a valve spring and a bounce spring; and
Figur 11 eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils mit einer  Figure 11 is a further schematic sectional view of a gas exchange valve with a
Ventilfeder und einer Prallfeder.  Valve spring and a bounce spring.
[178] Der in Figuren 1 und 2 dargestellte Axialkolbenmotor 201 weist eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer 210 auf, aus welcher sukzessive Arbeitsmedium über Schusskanäle 215 (exemplarisch beziffert) Arbeitszylindern 220 (exemplarisch beziffert) zugeführt wird. The axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2 has a continuously operating combustion chamber 210, from which successive working medium is supplied via working channels 215 (numbered as an example) to working cylinders 220 (numbered as an example).
[179] Die Brennkammer 210 weist zwei voneinander verschiedene Verbrennungslufteingänge (hier nicht dargestellt) auf, um das Aufgeben von Verbrennungsluft in die Brennkammer 210 besonders gut variieren und einstellen zu können. Insbesondere kann hierdurch der Lambda- Wert außerordentlich gut an dem Axialkolbenmotor 201 eingestellt werden, wodurch die Ver- brennung innerhalb der Brennkammer 210 sehr exakt und schnell an Echtzeit- Leistungsanforderungen des Axialkolbenmotors 201 angeglichen werden kann. Vorteilhafter Weise kann über die zwei Verbrennungslufteingänge auch unterschiedlich temperierte Verbrennungsluft in die Brennkammer 210 eingeleitet werden, wodurch die Verbrennung einfacher kontrolliert werden kann. [180] Ein Arbeitsmediumstrom bzw. Brennmittelstrom innerhalb eines der Schusskanäle 215 von der Brennkammer 210 zu dem jeweiligen Arbeitszylinder 220 hin wird mittels eines Steuerkolbens (hier nicht explizit gezeigt) gesteuert, der von einem Steuertrieb (hier nicht explizit gezeigt) angetrieben wird. [181] Vorteilhafter Weise wird der Steuerkolben neben der vom Steuertrieb aufgebrachten Kraft zusätzlich noch mit einer einem Brennkammerdruck entgegen gerichteten Kompensationskraft beaufschlagt, sodass der Steuertrieb konstruktiv besonders einfach ausgeführt werden kann. Die Kompensationskraft kann pneumatisch anhand des vorliegenden Verdichterzylinder- drucks konstruktiv mit besonders geringem Aufwand erzeugt werden. The combustion chamber 210 has two mutually different combustion air inlets (not shown here) in order to be able to vary and adjust the distribution of combustion air into the combustion chamber 210 particularly well. In particular, this allows the lambda value to be set extremely well on the axial piston motor 201, as a result of which the combustion within the combustion chamber 210 can be adapted very accurately and quickly to real-time power requirements of the axial piston motor 201. Advantageously, differently tempered combustion air can be introduced into the combustion chamber 210 via the two combustion air inputs, whereby the combustion can be controlled more easily. [180] A working fluid flow within one of the shot channels 215 from the combustion chamber 210 to the respective power cylinder 220 is controlled by a control piston (not explicitly shown) driven by a timing gear (not explicitly shown). [181] Advantageously, in addition to the force applied by the control drive, the control piston is additionally acted upon by a compensation force directed against a combustion chamber pressure, so that the control drive can be designed in a particularly simple manner. The compensation force can be generated pneumatically on the basis of the present compressor cylinder pressure constructively with very little effort.
[182] Insbesondere die Abdichtung an dem jeweiligen Steuerkolben kann außergewöhnlich einfach vorgenommen werden, wenn sich der Steuerkolben in einem Druckraum befindet, in welchem ähnliche Druckverhältnisse vorliegen wie in der Brennkammer 210. Idealerweise wird hierbei eine ausreichende Dichtigkeit bereits mittels einer reinen Ölabstreifung erzielt. [183] Der Steuerkolben wird auch hierzu stets mit Öl benetzt, wodurch er zugleich geschmiert und gekühlt wird, wobei der Steuerkolben hierbei vorzugsweise spritzgekühlt wird. Zum Abstreifen des Öls ist der Steuerkolben mit einem hier nicht näher gezeigten Ölabstreifer versehen, mittels welchem das Öl in einen separaten Ölkreislauf zurückgeführt werden kann. In particular, the seal on the respective control piston can be made exceptionally simple if the control piston is located in a pressure chamber in which similar pressure conditions are present as in the combustion chamber 210. Ideally, a sufficient tightness is already achieved by means of a pure Ölabstreifung. [183] For this purpose, the control piston is always wetted with oil, whereby it is lubricated and cooled at the same time, the control piston in this case is preferably injection-cooled. To strip the oil, the control piston is provided with an oil scraper not shown here, by means of which the oil can be returned to a separate oil circuit.
[184] Um die bewegten Massen auch hinsichtlich des vorliegenden Steuerkolbens vorteilhaft reduzieren zu können, ist der Steuerkolben zumindest hinsichtlich seines Kolbenschaftes aus Aluminium hergestellt. Im Bereich des Kolbenbodens besteht der Steuerkolben brennkammer- seitig jedoch aus einer Eisenlegierung, um selbst sehr hohen Brennmitteltemperaturen besser standhalten zu können. [184] In order to be able to advantageously reduce the moving masses also with regard to the present control piston, the control piston is made of aluminum at least with regard to its piston shaft. In the area of the piston crown, however, the control piston on the firing chamber side is made of an iron alloy in order to withstand even very high combustion medium temperatures better.
[185] Alternativ kann der Steuerkolben auch aus einer Stahllegierung hergestellt sein, sodass Festigkeits- und/oder Steifigkeitsprobleme sowie thermische Schwierigkeiten noch unwahrscheinlicher auftreten können als hinsichtlich einer Aluminiumlegierung. [185] Alternatively, the control piston can also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or stiffness as well as thermal difficulties are even more unlikely to occur than with respect to an aluminum alloy.
[186] In den Arbeitszylindern 220 sind jeweils Arbeitskolben 230 (exemplarisch beziffert) angeordnet, welche über eine geradlinige Pleuelstange 235 einerseits mit einem Abtrieb, welcher bei diesem Aufführungsbeispiel als ein eine Kurvenbahn 240 tragender, auf einer Ab- triebs welle 241 angeordneten Abstandhalter 242 realisiert ist, und andererseits mit einem Verdichterkolben 250 verbunden sind, welcher jeweils in weiter unten näher erläuterter Art und Weise in dem Verdichterzylinder 260 läuft. [187] Nachdem das Arbeitsmedium in dem Arbeitszylinder 220 seine Arbeit geleistet und den Arbeitskolben 230 entsprechend belastet hat, wird das Arbeitsmedium aus dem Arbeitszylinder 220 über Abgaskanäle 225 ausgestoßen. An den Abgaskanälen 225 sind nicht dargestellte Temperatursensoren vorgesehen, welche die Temperatur des Abgases messen. [188] Die Abgaskanäle 225 münden jeweils in Wärmeübertrager 270 und verlassen anschließend den Axialkolbenmotor 201 an entsprechenden Auslässen 227 in an sich bekannter Weise. Die Auslässe 227 können insbesondere ihrerseits wieder mit einem nicht dargestellten Ringkanal verbunden werden, so dass das Abgas letztlich den Motor 201 lediglich an einer oder zwei Stellen verlässt. Je nach konkreter Ausgestaltung insbesondere der Wärmeübertrager 270 kann gegebenenfalls auch auf einen Schalldämpfer verzichtet werden, da die Wärmeübertrager 270 selbst bereits eine schalldämpfende Wirkung haben. In the working cylinders 220 are each working piston 230 (exemplified numbered) arranged, which realized via a rectilinear connecting rod 235 on the one hand with an output which in this embodiment as a curvature 240 carrying, on a drive shaft 241 arranged spacer 242 is, and on the other hand connected to a compressor piston 250, which runs in each case in the manner explained in more detail below in the compressor cylinder 260. [187] After the working medium has done its work in the working cylinder 220 and has loaded the working piston 230 accordingly, the working medium is expelled from the working cylinder 220 via exhaust ducts 225. At the exhaust ducts 225, not shown, temperature sensors are provided which measure the temperature of the exhaust gas. The exhaust channels 225 each open into heat exchanger 270 and then leave the axial piston motor 201 at corresponding outlets 227 in a conventional manner. In particular, the outlets 227 can in turn be connected to an annular channel, not shown, so that the exhaust gas ultimately leaves the motor 201 only at one or two points. Depending on the specific embodiment, in particular the heat exchanger 270 may optionally be dispensed with a muffler, since the heat exchanger 270 itself already have a sound-absorbing effect.
[189] Die Wärmeübertrager 270 dienen dazu Brennmittel, welches in den Verdichterzylindern 260 durch die Verdichterkolben 250 verdichtet und durch eine Druckleitung 255 zu der Brennkammer 210 geleitet wird, vorzuwärmen. Die Verdichtung erfolgt dabei in an sich bekannter Weise, indem Zuluft über Zuleitungen 257 (exemplarisch beziffert) von den Verdichterkolben 250 angesaugt und in den Verdichterzylindern 260 verdichtet wird. Hierzu finden an sich bekannte und ohne Weiteres entsprechend einsetzbare Ventilsysteme Anwendung. The heat exchangers 270 are used to preheat fuel, which is compressed in the compressor cylinders 260 by the compressor piston 250 and passed through a pressure line 255 to the combustion chamber 210. The compression takes place in a manner known per se, by intake air via supply lines 257 (exemplified numbered) sucked by the compressor piston 250 and compressed in the compressor cylinders 260. For this purpose, known and readily usable valve systems are used.
[190] Wie unmittelbar aus Figur 2 ersichtlich, weist der Axialkolbenmotor 201 zwei Wärmeübertrager 270 auf, die jeweils axial im Bezug auf den Axialkolbenmotor 201 angeordnet sind. Durch diese Anordnung lassen sich die Wege, welche das Abgas durch die Abgaskanäle 225 bis zu den Wärmeübertragern 270 jeweils durchlaufen muss, gegenüber Axialkolbenmotoren aus dem Stand der Technik erheblich reduzieren. Dieses hat zur Folge, dass letztlich das Abgas mit einer wesentlich höheren Temperatur den jeweiligen Wärmeübertrager 270 erreicht, so dass letztlich auch das Brennmittel auf entsprechend höhere Temperaturen vorgewärmt werden kann. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass durch eine derartige Ausgestaltung mindestens 20 % Kraftstoff eingespart werden können. Hierbei wird davon ausgegangen, dass durch eine optimierte Auslegung sogar Einsparungen bis zu 30 % oder darüber möglich sind. As can be seen directly from FIG. 2, the axial piston motor 201 has two heat exchangers 270, which are each arranged axially with respect to the axial piston motor 201. By means of this arrangement, the paths which the exhaust gas has to pass through the exhaust ducts 225 through to the heat exchangers 270 can be considerably reduced in comparison with axial piston motors of the prior art. This has the consequence that ultimately reaches the exhaust gas at a much higher temperature, the respective heat exchanger 270, so that ultimately the fuel can be preheated to correspondingly higher temperatures. In practice it has been found that at least 20% fuel can be saved by such a configuration. It is assumed that optimized design even allows savings of up to 30% or more.
[191] In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors 201 durch weitere Maßnahmen erhöht werden kann. So kann das Brennmittel beispielswei- se in an sich bekannter Weise zur Kühlung bzw. thermischen Isolierung der Brennkammer 210 genutzt werden, wodurch es noch weiter in seiner Temperatur erhöht werden kann, bevor es in die Brennkammer 210 gelangt. Hierbei sei betont, dass die entsprechende Temperierung einerseits lediglich auf Komponenten des Brennmittels beschränkt sein kann, wie dieses bei vorlie- gendem Ausführungsbeispiel in Bezug auf Verbrennungsluft der Fall ist. Auch ist es denkbar, der Verbrennungsluft bereits vor oder während der Verdichtung Wasser aufzugeben, dieses ist jedoch ohne Weiteres auch im Nachhinein, beispielsweise in der Druckleitung 255 möglich. [191] In this connection, it is understood that the efficiency of the axial piston motor 201 can be increased by further measures. For example, the fuel can be used in a conventional manner for cooling or thermal insulation of the combustion chamber 210, whereby it can be further increased in its temperature before it enters the combustion chamber 210. It should be emphasized that the corresponding temperature control on the one hand can be limited only to components of the fuel, as is the case in the present embodiment with respect to combustion air. It is also conceivable to give off water to the combustion air before or during the compression, but this is also possible without further ado, for example in the pressure line 255.
[192] Besonders bevorzugt erfolgt die Aufgabe von Wasser in den Verdichterzylinder 260 während eines Saughubes des entsprechenden Verdichterkolbens 250, was eine isotherme Ver- dichtung bzw. eine einer isothermen Verdichtung möglichst angenäherte Verdichtung bedingt. Wie unmittelbar ersichtlich umfasst ein Arbeitszyklus des Verdichterkolbens 250 jeweils einen Saughub und einen Verdichtungshub, wobei während des Saughubs Brennmittel in den Verdichterzylinder 260 gelangt, welcher dann während des Verdichtungshubes komprimiert, also verdichtet, und in die Druckleitung 255 gefördert wird. Durch die Aufgabe von Wasser während des Saughubes kann eine gleichförmige Verteilung des Wassers auf betrieblich einfache Weise gewährleistet werden. [192] It is particularly preferable for water to be introduced into the compressor cylinder 260 during a suction stroke of the corresponding compressor piston 250, which results in an isothermal compression or a compression that is as close as possible to an isothermal compression. As can be readily seen, a duty cycle of the compressor piston 250 includes a suction stroke and a compression stroke, wherein during the suction stroke, fuel enters the compressor cylinder 260, which is then compressed during the compression stroke, ie, compressed, and delivered to the pressure line 255. By the abandonment of water during the suction stroke, a uniform distribution of the water can be ensured in an operationally simple manner.
[193] Ebenso ist es denkbar, bereits den Kraftstoff entsprechend zu temperieren, wobei dieses nicht zwingend notwendig ist, da die Kraftstoffmenge im Bezug auf die Verbrennungsluft in der Regel verhältnismäßig gering ist und somit sehr schnell auf hohe Temperaturen gebracht wer- den kann. [193] It is also conceivable to temper the fuel accordingly, although this is not absolutely necessary since the fuel quantity with respect to the combustion air is generally relatively small and can therefore be brought to high temperatures very quickly.
[194] Ebenso kann die Aufgabe von Wasser in dieser Ausgestaltung in die Druckleitung 255 erfolgen, wobei innerhalb des Wärmetauschers durch eine geschickte Umlenkung der Strömung sich das Wasser gleichmäßig mit dem Brennmittel vermischt. Auch kann der Abgaskanal 225 für die Aufgabe von Wasser oder einem anderen Fluid, wie Kraftstoff oder Mittel zur Abgas- nachbehandlung, gewählt werden, um eine homogene Durchmischung innerhalb des Wärmeübertragers 270 zu gewährleisten. Die Ausgestaltung des gezeigten Wärmeübertragers 270 erlaubt weiterhin die Nachbehandlung des Abgases im Wärmeübertrager selbst, wobei durch die Nachbehandlung freigesetzte Wärme unmittelbar dem in der Druckleitung 255 befindlichen Brennmittel zugeführt wird. Im Auslass 227 ist ein nicht dargestellter Wasserabscheider ange- ordnet, welcher das im Abgas befindliche kondensierte Wasser dem Axialkolbenmotor 201 für eine erneute Aufgabe zurückführt. Der Wasserabscheider kann in Verbindung mit einem Kondensator ausgeführt werden. Weiterhin ist die Verwendung bei ähnlich ausgeführten Axialkolbenmotoren möglich, wobei die übrigen vorteilhaften Merkmale an dem Axialkolbenmotor 201 oder an ähnlichen Axialkolbenmotoren auch ohne Verwendung eines Wasserabscheiders im Auslass 227 vorteilhaft sind. Likewise, the task of water in this embodiment can take place in the pressure line 255, wherein the water is uniformly mixed with the fuel within the heat exchanger by a clever deflection of the flow. Also, the exhaust passage 225 may be selected for the discharge of water or other fluid, such as fuel or exhaust aftertreatment means, to ensure homogeneous mixing within the heat exchanger 270. The design of the heat exchanger 270 shown further allows the aftertreatment of the exhaust gas in the heat exchanger itself, wherein heat released by the aftertreatment is supplied directly to the combustion medium located in the pressure line 255. In the outlet 227 an unillustrated water separator is arranged, which is located in the exhaust condensed water the axial piston motor 201 for a new task leads back. The water separator can be designed in conjunction with a condenser. Furthermore, the use in similarly designed axial piston motors is possible, the other advantageous features on the axial piston motor 201 or on similar axial piston motors also without use of a water separator in the outlet 227 are advantageous.
[195] Der in Figur 3 dargestellte Axialkolbenmotor 301 entspricht in seinem Aufbau und in seiner Funktionsweise im Wesentlichen dem Axialkolbenmotor 201 nach Figuren 1 und 2. Aus diesem Grunde wird auf eine Detailbeschreibung verzichtet, wobei in Figur 3 ähnlich wirkende Baugruppen auch mit ähnlichem Bezugszeichen versehen sind und lediglich in der ersten Ziffer voneinander abweichen. Auch der Axialkolbenmotor 301 weist eine zentrale Brennkammer 310 auf, aus welcher über Schusskanäle 315 (exemplarisch beziffert) Arbeitsmedium im Arbeitszylinder 320 entsprechend der Arbeitsfolge des Axialkolbenmotors 301 geleitet werden kann. Das Arbeitsmedium wird, nachdem es seine Arbeit geleistet hat, über Abgaskanäle 325 jeweils Wärmeübertragern 370 zugeführt. [196] Hierbei weist der Axialkolbenmotor 301 in Abweichung von dem Axialkolbenmotor 201 je einen Wärmeübertrager 370 für genau zwei Arbeitszylinder 320 auf, wodurch sich die Länge der Kanäle 325 auf ein Minimum reduzieren lässt. Wie unmittelbar ersichtlich, sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Wärmeübertrager 370 teilweise in den Gehäusekörper 305 des Axialkolbenmotors 301 eingelassen, was zu einer noch kompakteren Bauweise als die Bauweise des Axialkolbenmotors 201 nach Figuren 1 und 2 führt. Hierbei ist das Maß, wie weit die Wärmeübertrager 370 in den Gehäusekörper 305 eingelassen werden können, durch die Möglichkeit der Anordnung weiterer Baugruppen, wie beispielsweise einer Wasserkühlung für die Arbeitszylinder 220 begrenzt. The axial piston motor 301 shown in FIG. 3 essentially corresponds in its construction and in its mode of operation to the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2. For this reason, a detailed description is omitted, with similarly acting components also provided with similar reference numbers in FIG are different only in the first digit. The axial piston motor 301 also has a central combustion chamber 310 from which working fluid in the working cylinder 320 can be guided in accordance with the sequence of operation of the axial piston motor 301 via shot channels 315 (numbered as an example). The working medium is, after it has done its work, supplied via exhaust ducts 325 each heat exchangers 370. In this case, the axial piston motor 301 in deviation from the axial piston motor 201 depending on a heat exchanger 370 for exactly two working cylinder 320, whereby the length of the channels 325 can be reduced to a minimum. As is readily apparent, in this embodiment, the heat exchangers 370 are partially recessed in the housing body 305 of the axial piston motor 301, resulting in an even more compact construction than the construction of the axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2. In this case, the extent to which the heat exchangers 370 can be let into the housing body 305 is limited by the possibility of arranging further assemblies, such as, for example, water cooling for the working cylinders 220.
[197] Auch der in Figur 4 dargestellte Axialkolbenmotor 401 entspricht im Wesentlichen den Axialkolbenmotoren 201 und 301 nach Figuren 1 bis 3. Dementsprechend sind auch identisch bzw. ähnlich wirkende Baugruppen ähnlich beziffert und unterscheiden sich lediglich durch die erste Stelle. Im Übrigen wird dementsprechend auch bei diesem Ausführungsbeispiel auf eine Detailerläuterung der Wirkungsweise verzichtet, da dieses bereits im Bezug auf den Axialkolbenmotor 201 nach Figuren 1 und 2 geschehen ist. [198] Der Axialkolbenmotor 401 umfasst ebenfalls einen Gehäusekörper 405, an welchem eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer 410 mit zwei Verbrennungslufteingängen (hier nicht abgebildet), sechs Arbeitszylinder 420 sowie sechs Verdichterzylinder 460 vorgesehen sind. Hierbei ist die Brennkammer 410 jeweils über Schusskanäle 415 mit den Arbeitszylindern 420 verbunden, so dass letzteren entsprechend der Taktfolge des Axialkolbenmotors 401 Arbeitsmedium den Arbeitszylindern 420 zugeführt werden kann. The axial piston motor 401 shown in FIG. 4 also essentially corresponds to the axial piston motors 201 and 301 according to FIGS. 1 to 3. Correspondingly, identical or similar components are similarly numbered and differ only in the first position. Incidentally, a detailed explanation of the mode of operation is accordingly also omitted in this embodiment, since this has already been done with respect to the axial piston motor 201 according to Figures 1 and 2. The axial piston motor 401 likewise comprises a housing body 405, on which a continuously operating combustion chamber 410 with two combustion air inlets (not shown here), six working cylinders 420 and six compressor cylinders 460 are provided. Here, the combustion chamber 410 is connected via each shot channels 415 with the working cylinders 420, so that the latter can be supplied to the working cylinders 420 according to the timing of the axial piston motor 401 working medium.
[199] Die Schusskanäle 415 können mittels hier nicht weiter gezeigten Steuerkolben geöffnet oder verschlossen werden. Angetrieben und gesteuert werden die Steuerkolben durch jeweils einen Steuertrieb, wobei auf jeden der Steuerkolben zusätzlich noch eine Kompensationskraft wirkt, welche einem Brennkammerdruck entgegen gerichtet ist. Die Steuerkolben sind zudem in einem Druckraum angeordnet, in welchem ein Druck eingestellt ist, der im Wesentlichen dem Brennkammerdruck entspricht. Hierdurch gelingt eine besonders einfache Abdichtung an dem jeweiligen Steuerkolben in Gestalt einer Ölabstreifung. Eine ausreichende Menge an Öl wird an den Steuerkolben gewährleistet, indem jeder der Steuerkolben ständig mit Öl spritzgekühlt wird. Somit ist neben der Kühlung stets für eine gute Schmierung und Abdichtung an dem jeweiligen Steuerkolben gesorgt. Die Steuerkolben sind in Leichtbauweise aus Aluminium ausgebildet und weisen zumindest brennkammerseitig einen Brennschutz aus Eisen auf, wodurch sie sehr temperaturstabil ausgelegt sind. [199] The firing channels 415 can be opened or closed by means of control pistons (not shown further here). The control pistons are driven and controlled by a respective control drive, with each of the control pistons additionally having a compensating force which is directed against a combustion chamber pressure. The control pistons are also arranged in a pressure space in which a pressure is set, which substantially corresponds to the combustion chamber pressure. This results in a particularly simple seal on the respective control piston in the form of a Ölabstreifung. Sufficient oil is supplied to the spool by constantly cooling each of the spools with oil. Thus, in addition to the cooling always provided for a good lubrication and sealing on the respective control piston. The control pistons are made of aluminum in lightweight construction and have at least the combustion chamber side on a combustion protection of iron, whereby they are designed very stable in temperature.
[200] Nach getaner Arbeit verlässt das Arbeitsmedium die Arbeitszylinder 420 jeweils durch Abgaskanäle 425, welche zu Wärmeübertragern 470 führen, wobei diese Wärmeübertrager 470 identisch den Wärmeübertragern 270 des Axialkolbenmotors 201 nach Figuren 1 und 2 (siehe insbesondere Figur 2) angeordnet sind. Das Arbeitsmedium verlässt die Wärmeübertrager 470 durch Auslässe 427 (exemplarisch beziffert). [200] After the work has been completed, the working medium leaves the working cylinders 420 respectively through exhaust ducts 425 which lead to heat exchangers 470, these heat exchangers 470 being identical to the heat exchangers 270 of the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2 (see in particular FIG. 2). The working medium leaves the heat exchanger 470 through outlets 427 (numbered as an example).
[201] In den Arbeitszylindern 420 bzw. den Verdichterzylindern 460 sind jeweils Arbeitskol- ben 430 bzw. Verdichterkolben 450 angeordnet, welche über eine starre Pleuelstange 435 mit einander verbunden sind. Die Pleuelstange 435 umfasst in an sich bekannter Weise eine Kurvenbahn 440, welche auf einem Abstandhalter 424 vorgesehen ist, welcher letztlich eine Abtriebswelle 441 antreibt. [202] Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird Verbrennungsluft über Zuleitungen 457 angesaugt und in den Verdichterzylindern 460 verdichtet, um über Druckleitungen 455 der Brennkammer 410 aufgegeben zu werden, wobei die bei den vorgenannten Ausführungsbeispielen genannten Maßnahmen je nach konkreter Umsetzung ebenfalls vorgesehen sein können. [203] Ergänzend sind bei dem Axialkolbenmotor 401 die Druckleitungen 455 über einen Ringkanal 456 miteinander verbunden, wodurch sich in an sich bekannter Weise ein gleichförmiger Druck in sämtlichen Druckleitungen 455 gewährleisten lässt. Zwischen dem Ringkanal 456 und den Druckleitungen 455 sind jeweils Ventile 485 vorgesehen, wodurch sich der Zufluss an Brennmittel durch die Druckleitungen 455 regeln bzw. einstellen lässt. Darüber hinaus ist an dem Ringkanal 456 ein Brennmittelspeicher 480 über eine Speicherleitung 481 angeschlossen, in welcher ebenfalls ein Ventil 482 angeordnet ist. In the working cylinders 420 and the compressor cylinders 460, respectively working pistons 430 and compressor pistons 450 are arranged, which are connected to one another via a rigid connecting rod 435. The connecting rod 435 comprises, in a manner known per se, a cam track 440 which is provided on a spacer 424 which ultimately drives an output shaft 441. In this embodiment as well, combustion air is drawn in via feed lines 457 and compressed in the compressor cylinders 460 in order to be fed via pressure lines 455 to the combustion chamber 410, wherein the measures mentioned in the aforementioned exemplary embodiments can also be provided depending on the concrete implementation. [203] In addition, in the case of the axial piston motor 401, the pressure lines 455 are connected to one another via an annular channel 456, as a result of which a uniform pressure in all pressure lines 455 can be ensured in a manner known per se. Valves 485 are respectively provided between the annular channel 456 and the pressure lines 455, as a result of which the inflow of fuel through the pressure lines 455 can be regulated or adjusted. In addition, a combustion medium reservoir 480 is connected to the annular channel 456 via a storage line 481, in which also a valve 482 is arranged.
[204] Die Ventile 482 und 485 können je nach Betriebszustand des Axialkolbenmotors 401 geöffnet oder geschlossen werden. So ist es beispielsweise denkbar, eines der Ventile 485 zu schließen, wenn der Axialkolbenmotor 401 weniger Brennmittel benötigt. Ebenso ist es denk- bar, sämtliche Ventile 485 in derartigen Betriebssituationen teilweise zu schließen und diese als Drossel wirken zu lassen. Der Überschuss an Brennmittel kann dann dem Brennmittelspeicher 480 bei geöffnetem Ventil 482 zugeführt werden. Letzteres ist insbesondere auch dann möglich, wenn der Axialkolbenmotor 401 im Schubbetrieb läuft, d. h. überhaupt kein Brennmittel benötigt sondern über die Abtriebswelle 44 langetrieben wird. Der durch die in einer derartigen Be- triebssituation auftretende Bewegung der Verdichterkolben 450 bedingte Überschuss an Brennmittel kann dann ebenfalls ohne Weiteres in den Brennmittelspeicher 480 gespeichert werden. [204] The valves 482 and 485 can be opened or closed depending on the operating state of the axial piston motor 401. For example, it is conceivable to close one of the valves 485 when the axial piston motor 401 requires less fuel. Likewise, it is conceivable to partially close all valves 485 in such operating situations and to let them act as a throttle. The excess of fuel can then be supplied to the fuel storage 480 with the valve 482 open. The latter is also possible in particular when the axial piston motor 401 is in coasting mode, ie. H. no fuel is needed at all but is driven by the output shaft 44. The excess of combustion medium caused by the movement of the compressor pistons 450 occurring in such an operating situation can then likewise be stored without further measures in the combustion medium reservoir 480.
[205] Das auf diese Weise gespeicherte Brennmittel kann dem Axialkolbenmotor 401 bei Bedarf, insbesondere also bei Anfahr- oder Beschleunigungssituationen sowie zum Starten, ergänzend zugeführt werden, so dass ohne zusätzliche oder schnellere Bewegungen der Verdichterkolben 450 ein Überschuss an Brennmittel bereitgestellt wird. [205] The combustion medium stored in this way can be supplied to the axial piston motor 401 as needed, in particular during start-up or acceleration situations and for starting, so that an excess of fuel is provided without additional or faster movements of the compressor piston 450.
[206] Ggf. kann, um' letzteres zu gewährleisten, auch auf die Ventile 482 und 485 verzichtet werden. Durch unvermeidliche Leckagen scheint ein Verzicht auf derartige Ventile für eine dauerhafte Speicherung verdichteten Brennmittels wenig geeignet. [207] In einer dem Axialkolbenmotor 401 alternativen Ausführungsform kann auf den Ringkanal 456 verzichtet werden, wobei dann - ggf. über ein Ringkanalteilstück - die Auslässe der Verdichterzylinder 460 entsprechend der Zahl der Druckleitungen 455 zusammengefasst werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann es ggf. sinnvoll sein, lediglich eine der Drucklei- tungen 455 bzw. nicht sämtliche Druckleitungen 455 mit dem Brennmittelspeicher 480 zu verbinden bzw. verbindbar vorzusehen. Eine derartige Ausgestaltung bedingt zwar, dass im Schubbetrieb nicht sämtliche Verdichterkolben 450 den Brennmittelspeicher 480 befüllen können. Andererseits steht dann für die Brennkammer 410 ohne weitere regelungs- bzw. steuerungstechnische Maßnahmen ausreichend Brennmittel zur Verfügung, dass eine Verbrennung auf- recht erhalten werden kann. Parallel hierzu wird der Brennmittelspeicher 480 über die übrigen Verdichterkolben 450 befüllt, so dass entsprechend Brennmittel bevorratet und insbesondere für Start- bzw. Anfahr- oder Beschleunigungsphasen unmittelbar zur Verfügung steht. [206] if necessary can, to ensure 'the latter, to dispense with the valves 482 and 485. Due to unavoidable leaks, abandoning such valves seems to be less suitable for permanent storage of compressed fuel. In an alternative embodiment of the axial piston motor 401, the annular channel 456 can be dispensed with, in which case the outlets of the compressor cylinders 460 are combined according to the number of pressure lines 455, possibly via an annular channel section. In such a configuration, it may be useful to connect only one of the pressure lines 455 or not all of the pressure lines 455 to the fuel storage 480 or to provide connectable. Although such a configuration requires that not all compressor piston 450 can fill the fuel storage 480 in the overrun mode. On the other hand, sufficient combustion agent is then available for the combustion chamber 410 without further control or control measures, so that combustion can be maintained. In parallel with this, the combustion medium reservoir 480 is filled via the remaining compressor pistons 450, so that correspondingly stored fuel is available and, in particular, directly available for starting or starting or acceleration phases.
[208] Es versteht sich, dass der Axialkolbenmotor 401 in einer anderen hier nicht explizit gezeigten Ausführungsvarianten mit zwei Brennmittelspeichern 480 ausgerüstet werden kann, wobei die zwei Brennmittelspeicher 480 dann auch mit unterschiedlichen Drücken beladen werden können, sodass mit den zwei Brennmittelspeichern 480 in Echtzeit immer mit unterschiedlichen Druckintervallen gearbeitet werden kann. Vorzugsweise ist hierbei eine Druckregelung vorgesehen, die für den ersten Brennmittelspeicher 480 eine erste Druckuntergrenze und eine erste Druckobergrenze und für den zweiten Brennmittelspeicher (hier nicht gezeigt) eine zweite Druckuntergrenze und eine zweite Druckobergrenze festlegt, innerhalb derer ein Brennmittelspeicher 480 mit Drücken beladen wird, wobei die erste Druckobergrenze unter der zweiten Druckobergrenze und die erste Druckuntergrenze unter der zweiten Druckuntergrenze liegt. Speziell kann die erste Druckobergrenze kleiner oder gleich der zweiten Druckuntergrenze eingestellt werden. [209] In den Figuren 1 bis 4 nicht dargestellt sind Temperatursensoren zur Temperaturmessung des Abgases bzw. in der Brennkammer. Als derartige Temperatursensoren kommen alle Temperatursensoren in Frage, die betriebssicher Temperaturen zwischen 800 0C und 1.100 0C messen können. Insbesondere wenn die Brennkammer eine Vorbrennkammer und eine Hauptbrennkammer umfasst, kann über derartige Temperatursensoren auch die Temperatur der Vor- brennkammer gemessen werden. Insoweit können die vorstehend beschriebenen Axialkolbenmotoren 201, 301 und 401 jeweils über die Temperatursensoren derart geregelt werden, dass die Abgastemperatur bei Verlassen der Arbeitszylinder 220, 320, 420 ungefähr 900 0C und - falls vorhanden - die Temperatur in der Vorbrennkammer ungefähr 1.000 0C beträgt. It is understood that the axial piston motor 401 can be equipped in another embodiment not explicitly shown here with two fuel storage 480, the two fuel storage 480 can then be loaded with different pressures, so always with the two fuel storage 480 in real time can be used with different pressure intervals. Preferably, in this case, a pressure control is provided which defines a first lower pressure limit and a first upper pressure limit for the first Brennmittelspeicher 480 and the second Brennmittelspeicher (not shown here) a second lower pressure limit and a second upper pressure limit within which a Brennmittelspeicher 480 is loaded with pressures, the first upper pressure limit is below the second upper pressure limit and the first lower pressure limit is below the second lower pressure limit. Specifically, the first upper pressure limit can be set smaller than or equal to the second lower pressure limit. [209] Temperature sensors for measuring the temperature of the exhaust gas or in the combustion chamber are not shown in FIGS. 1 to 4. As such temperature sensors are all temperature sensors in question, the reliable temperatures between 800 0 C and 1,100 0 C can measure. In particular, if the combustion chamber comprises a pre-combustion chamber and a main combustion chamber, the temperature of the pre-combustion chamber can also be measured via such temperature sensors. In that regard, the above-described Axialkolbenmotoren 201, 301 and 401 are each controlled via the temperature sensors such that the Exhaust gas temperature leaving the working cylinder 220, 320, 420 about 900 0 C and - if any - the temperature in the pre-combustion chamber is about 1,000 0 C.
[210] Bei dem gemäß der Darstellung nach der Figur 5 gezeigten weiteren Axialkolbenmotor 501 sind derartige Temperatursensoren jeweils als Eingangssensoren in Gestalt eines Vorkam- mertemperatursensors 592 und zweier Abgastemperatursensoren 593 einer Brennkammerregelung (hier nicht explizit gezeigt) vorhanden und entsprechend schematisch dargestellt. In the case of the further axial piston motor 501 shown in FIG. 5, such temperature sensors are each present as input sensors in the form of a prechamber temperature sensor 592 and two exhaust gas temperature sensors 593 of a combustion chamber control (not explicitly shown here) and shown correspondingly schematically.
[211] Insbesondere mittels des Vorkammertemperatursensors 592 - welcher in diesem Ausführungsbeispiel auf Grund seiner Nähe zu einem Vorbrenner 517 des weiteren Axialkolbenmotors 501 auch als Vorbrennertemperatursensor 592 bezeichnet werden kann - wird ein aussage- kräftiger Wert über die Qualität der Verbrennung bzw. hinsichtlich der Lauf Stabilität des weiteren Axialkolbenmotors 501 ermittelt. Beispielsweise kann eine Flammtemperatur im Vorbrenner 517 gemessen werden, um mittels einer Brennkammerregelung unterschiedliche Betriebszu- stände an dem weiteren Axialkolbenmotor 501 regeln zu können. [211] In particular, by means of the antechamber temperature sensor 592 -which in this embodiment can also be referred to as pre-burner temperature sensor 592 due to its proximity to a preburner 517 of the further axial-piston engine 501-becomes a meaningful value on the quality of the combustion or in terms of the stability the further axial piston motor 501 determined. For example, a flame temperature in the pilot burner 517 can be measured in order to be able to regulate different operating states on the further axial piston motor 501 by means of a combustion chamber control.
[212] Mittels der Abgastemperatursensoren 593, welche an Auslässen bzw. Abgaskanälen 525 des jeweiligen Arbeitszylinders 520 sitzen, kann kumulativ speziell der Betriebszustand der Brennkammer 510 geprüft und gegebenenfalls geregelt werden, sodass stets eine optimale Verbrennung der Brennmittel gewährleistet ist. By means of the exhaust-gas temperature sensors 593, which are located at outlets or exhaust-gas passages 525 of the respective working cylinder 520, the operating state of the combustion chamber 510 can be cumulatively checked and possibly regulated, so that optimal combustion of the combustion medium is always guaranteed.
[213] Ansonsten entsprechen der Aufbau und die Funktionsweise des weiteren Axialkolbenmotors 501 denen der zuvor beschriebenen Axialkolbenmotoren. Insofern weist der weitere Axialkolbenmotor 501 einen Gehäusekörper 505 auf, an welchem eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer 510, sechs Arbeitszylinder 520 sowie sechs Verdichterzylinder 560 vorgesehen sind. [213] Otherwise, the structure and operation of the other axial piston motor 501 correspond to those of the above-described axial piston motors. In this respect, the further axial piston motor 501 has a housing body 505, on which a continuously operating combustion chamber 510, six working cylinders 520 and six compressor cylinders 560 are provided.
[214] Die Brennkammer 510 hat zwei hier nicht näher gezeigte Verbrennungslufteingänge. Unterschiedlich temperierte Verbrennungsluft für diese zwei Verbrennungslufteingänge können mittels entsprechend vorgeschalteter Wärmeübertrager (hier nicht explizit dargestellt) bereitgestellt werden, beispielsweise indem eine erste Verbrennungsluft im Kreuz- und/oder Gegenstrom zu einem Abgas durch den Wärmeübertrager geführt wird, eine zweite Verbrennungsluft für den zweiten Verbrennungslufteingang jedoch nicht. 0 000878 [214] Combustion chamber 510 has two combustion air inlets not shown in detail here. Different tempered combustion air for these two combustion air inputs can be provided by means of corresponding upstream heat exchanger (not explicitly shown here), for example by a first combustion air is passed in cross and / or counterflow to an exhaust gas through the heat exchanger, a second combustion air for the second combustion air inlet, however Not. 0 000878
50 50
[215] Innerhalb der Brennkammer 510 können Brennmittel sowohl gezündet als auch verbrannt werden, wobei die Brennkammer 510 mit Brennmitteln in der vorstehend beschriebenen Weise beschickt werden kann. Vorteilhafterweise arbeitet der weitere Axialkolbenmotor 501 mit einer Zweistufen Verbrennung, wozu die Brennkammer 510 den vorstehend schon erwähnten Vorbrenner 517 und einen Hauptbrenner 518 aufweist. In den Vorbrenner 517 und in den Hauptbrenner 518 können Brennmittel eingespritzt werden, wobei insbesondere in den Vorbrenner 517 auch ein Anteil einer Verbrennungsluft des Axialkolbenmotors 501 eingeleitet werden kann, der speziell in diesem Ausführungsbeispiel kleiner als 15% der gesamten Verbrennungsluft betragen kann. [216] Der Vorbrenner 517 weist einen kleineren Durchmesser als der Hauptbrenner 518 auf, wobei die Brennkammer 510 einen Übergansbereich aufweist, der eine konische Kammer 513 und eine zylindrische Kammer 514 umfasst. [215] Inside the combustion chamber 510, fuel can both be ignited and burned, and the combustion chamber 510 can be charged with fuel in the manner described above. Advantageously, the further axial piston motor 501 operates with a two-stage combustion, for which purpose the combustion chamber 510 has the above-mentioned pre-burner 517 and a main burner 518. In the pre-burner 517 and in the main burner 518 fuel can be injected, in particular in the pre-burner 517 and a proportion of combustion air of the axial piston 501 can be initiated, which may be smaller than 15% of the total combustion air, especially in this embodiment. [216] The pre-burner 517 has a smaller diameter than the main burner 518, wherein the combustion chamber 510 has a transition region comprising a conical chamber 513 and a cylindrical chamber 514.
[217] Zum Zuleiten von Brennmitteln bzw. von Verbrennungsluft münden in die Brennkammer 510, insbesondere in die diesbezügliche konische Kammer 513, einerseits eine Hauptdüse 511 und andererseits eine Aufbereitungsdüse 512. Mittels der Hauptdüse 511 und der Aufbereitungsdüse 512 können Brennmittel bzw. Brennstoff in die Brennkammer 510 eingedüst werden, wobei bei diesem Ausführungseispiel die mittels der Aufbereitungsdüse 512 eingedüsten Brennmittel bereits mit Verbrennungsluft vermischt werden bzw. sind. For supplying fuel or combustion air into the combustion chamber 510, in particular in the relevant conical chamber 513, on the one hand a main nozzle 511 and on the other hand, a treatment nozzle 512. By means of the main nozzle 511 and the treatment nozzle 512 can fuel or fuel in the Be combusted combustion chamber 510, in this embodiment example, the injected by means of the treatment nozzle 512 combustion means are already mixed with combustion air or are.
[218] Die Hauptdüse 511 ist im Wesentlichen parallel zu einer Hauptbrennrichtung 502 der Brennkammer 510 ausgerichtet. Darüber hinaus ist die Hauptdüse 511 koaxial zu einer Symmetrieachse 503 der Brennkammer 510 ausgerichtet, wobei die Symmetrieachse 503 parallel zur Hauptbrennrichtung 502 liegt. [218] The main nozzle 511 is aligned substantially parallel to a main burning direction 502 of the combustion chamber 510. In addition, the main nozzle 511 is aligned coaxially with an axis of symmetry 503 of the combustion chamber 510, wherein the axis of symmetry 503 is parallel to the main focal direction 502.
[219] Die Aufbereitungsdüse 512 ist des Weiteren gegenüber der Hauptdüse 511 in einem Winkel (der Übersichtlichkeit halber hier nicht explizit eingezeichnet) angeordnet, sodass sich eine Strahlrichtung 516 der Hauptdüse 511 und eine Strahlenrichtung 519 der Aufbereitungsdüse 512 in einem gemeinsamen Schnittpunkt innerhalb der konischen Kammer 513 schneiden. The conditioning nozzle 512 is further disposed at an angle to the main nozzle 511 (not explicitly shown here for clarity) such that a jet 516 of the main nozzle 511 and a jet 519 of the dressing nozzle 512 are at a common intersection within the conical chamber 513 cut.
[220] In den Hauptbrenner 518 wird bei diesem Ausführungsbeispiel ohne weitere Luftzufuhr Brennstoff bzw. Kraftstoff aus der Hauptdüse 511 eingespritzt, wobei der Brennstoff in dem Hauptbrenner 518 bereits vorerhitzt und idealerweise thermisch zerlegt werden kann. Hierzu wird die der die Hauptdüse 511 durchströmenden Brennstoffmenge entsprechende Verbrennungsluftmenge in einen Brennraum 526 hinter dem Vorbrenner 517 bzw. dem Hauptbrenner 518 eingeleitet, wozu eine separate Verbrennungsluftzufuhr 504 vorgesehen ist, die in den Brennraum 526 mündet. [221] Die separate Verbrennungsluftzufuhr 504 ist hierzu an eine Prozessluftzufuhr 521 angeschlossen, wobei von der separaten Verbrennungsluftzufuhr 504 eine weitere Verbrennungsluftzufuhr 522 mit Verbrennungsluft versorgt werden kann, welche hierbei einen Löcherkranz 523 mit Verbrennungsluft versorgt. Der Löcherkranz 523 ist hierbei der Aufbereitungsdüse 512 zugeordnet. Insofern kann der mit der Aufbereitungsdüse 512 eingespritzte Brennstoff zusätz- lieh mit Prozessluft vermischt in den Vorbrenner 517 bzw. in die konische Kammer 513 des Hauptbrenners 518 eingespritzt werden. In the main burner 518 fuel or fuel from the main nozzle 511 is injected in this embodiment without further air supply, the fuel in the main burner 518 already preheated and ideally can be thermally decomposed. For this the quantity of combustion air corresponding to the quantity of fuel flowing through the main nozzle 511 is introduced into a combustion chamber 526 behind the pilot burner 517 or the main burner 518, for which purpose a separate combustion air supply 504 is provided, which opens into the combustion chamber 526. The separate combustion air supply 504 is for this purpose connected to a process air supply 521, wherein from the separate combustion air supply 504, a further combustion air supply 522 can be supplied with combustion air, which in this case supplies a hole ring 523 with combustion air. The hole ring 523 is assigned to the treatment nozzle 512 in this case. In this respect, the fuel injected with the treatment nozzle 512 can additionally be injected with process air into the pre-burner 517 or into the conical chamber 513 of the main burner 518.
[222] Des Weiteren umfasst die Brennkammer 510, insbesondere der Brennraum 526, eine keramische Baugruppe 506, welche vorteilhafter Weise luftgekühlt ist. Die keramische Baugruppe 506 umfasst hierbei eine keramische Brennkammerwand 507, welche wiederum von einem profilierten Rohr 508 umgeben ist. Um dieses profilierte Rohr 508 erstreckt sich eine Kühlluftkammer 509, die über eine Kühlluftkammerzufuhr 524 mit der Prozessluftzufuhr 521 verbunden ist. [222] Furthermore, the combustion chamber 510, in particular the combustion chamber 526, comprises a ceramic assembly 506, which is advantageously air-cooled. The ceramic assembly 506 in this case comprises a ceramic combustion chamber wall 507, which in turn is surrounded by a profiled tube 508. To this profiled tube 508 extends a cooling air chamber 509, which is connected via a cooling air chamber 524 to the process air supply 521.
[223] Die an sich bekannten Arbeitszylinder 520 führen entsprechende Arbeitskolben 530, die jeweils mittels Pleuelstangen 535 mit Verdichterkolben 550 mechanisch verbunden sind. [224] Die Pleuelstangen 535 umfassen in diesem Ausführungsbeispiel Pleuellaufräder 536, welche entlang einer Kurvenbahn 540 laufen, während die Arbeitskolben 530 bzw. die Verdichterkolben 550 bewegt werden. Hierdurch wird eine Abtriebswelle 541 in Rotation versetzt, welche mit der Kurvenbahn 540 mittels eines Antriebskurvenbahnträgers 537 verbunden ist. Über die Abtriebswelle 541 kann eine durch den Axialkolbenmotor 501 erzeugte Leistung abgegeben werden. [223] The working cylinders 520, known per se, carry corresponding working pistons 530, which are each mechanically connected by means of connecting rods 535 with compressor pistons 550. [224] The connecting rods 535 in this embodiment comprise spindles 536 which run along a cam track 540 while the power pistons 530 and the compressor pistons 550 are moved. As a result, an output shaft 541 is set in rotation, which is connected to the cam track 540 by means of a drive cam carrier 537. Via the output shaft 541, a power generated by the axial piston motor 501 can be output.
[225] In an sich bekannter Weise erfolgt mittels der Verdichterkolben 550 eine Verdichtung der Prozessluft, gegebenenfalls auch einschließlich eines eingespritzten Wassers, welches gegebenenfalls zu einer zusätzlichen Abkühlung genutzt werden kann. Erfolgt die Aufgabe des Wassers oder von Wasserdampf während eines Saughubs des entsprechenden Verdichterkolbens 550, kann speziell eine isotherme Verdichtung des Brennmittels begünstigt werden. Eine mit dem Saughub einhergehende Wasseraufgabe kann eine besonders gleichförmige Verteilung des Wassers innerhalb der Brennmittel auf betrieblich einfache Weise gewährleisten. [225] In a manner known per se, compression of the process air takes place by means of the compressor pistons 550, if appropriate also including an injected water, which can optionally be used for additional cooling. If the task of water or water vapor during a suction stroke of the corresponding compressor piston 550, especially an isothermal compression of the fuel can be favored. An associated with the suction stroke water task can ensure a particularly uniform distribution of water within the fuel in an operationally simple manner.
[226] Hierdurch können gegebenenfalls Abgase in einem oder mehreren hier nicht dargestell- ten Wärmeübertragern wesentlich tiefer abgekühlt werden, wenn die Prozessluft über einen oder mehrerer derartiger Wärmeübertrager vorgewärmt und als Brennmittel zur Brennkammer 510 geführt werden soll, wie dies beispielsweise bereits in den vorstehend erläuternden Ausführungsbeispielen hinsichtlich der Figuren 1 bis 4 bereits ausführlich beschrieben ist. Die Abgase können dem oder den Wärmeübertragern über die vorstehend genannten Abgaskanäle 525 zuge- führt werden, wobei die Wärmeübertrager axial im Bezug auf den weiteren Axialkolbenmotor 501 angeordnet sind. In this way, if appropriate, exhaust gases in one or more heat exchangers, not shown here, can be cooled considerably lower if the process air is to be preheated via one or more such heat exchangers and conducted as combustion medium to the combustion chamber 510, as already described, for example, in the above Embodiments with respect to the figures 1 to 4 has already been described in detail. The exhaust gases can be supplied to the one or more heat exchangers via the abovementioned exhaust gas channels 525, wherein the heat exchangers are arranged axially with respect to the further axial piston motor 501.
[227] Zusätzlich kann die Prozessluft durch einen Kontakt mit weiteren Baugruppen des Axialkolbenmotors 501, welche gekühlt werden müssen, weiter vorgewärmt bzw. erhitzt werden, wie dies ebenfalls bereits erläutert ist. Die auf diese Weise verdichtete und erhitzte Prozessluft wird dann der Brennkammer 510 in bereits erläuterter Weise aufgegeben, wodurch der Wirkungsgrad des weiteren Axialkolbenmotors 501 weiter erhöht werden kann. [227] In addition, the process air can be further preheated or heated by contact with further assemblies of the axial piston motor 501, which must be cooled, as also already explained. The compressed and heated in this way process air is then abandoned the combustion chamber 510 in the manner already explained, whereby the efficiency of the further axial piston motor 501 can be further increased.
[228] Jeder der Arbeitszylinder 520 des Axialkolbenmotors 501 ist über einen Schusskanal 515 mit der Brennkammer 510 verbunden, sodass ein gezündetes Kraftstoff-Luft-Gemisch aus der Brennkammer 510 heraus über die Schusskanäle 515 in den jeweiligen Arbeitszylinder 520 gelangen und als Arbeitsmedium an den Arbeitskolben 530 Arbeit verrichten kann. Each of the working cylinders 520 of the axial-piston engine 501 is connected to the combustion chamber 510 via a firing channel 515, so that an ignited fuel-air mixture from the combustion chamber 510 reaches the respective working cylinder 520 via the firing channels 515 and as a working medium to the working piston 530 work can do.
[229] Insofern kann das aus der Brennkammer 510 ausströmende Arbeitsmedium über wenigstens einen Schusskanal 515 sukzessive wenigstens zwei Arbeitszylindern 520 zugeführt werden, wobei je Arbeitszylinder 520 ein Schusskanal 515 vorgesehen ist, der über einen Steuerkolben 531 geschlossen und geöffnet werden kann. Vorteilhafter Weise hat der Steuerkolben 531 voneinander abweichende Offen- und Schließzeiten, wobei der Steuerkolben 531 idealerweise schneller geschlossen als geöffnet werden kann. Insofern kann der Betrieb des Axialkolbenmotors 501 außerordentlich flexibel an unterschiedliche Erfordernisse angepasst werden. In this respect, the working medium flowing out of the combustion chamber 510 can be supplied successively to at least two working cylinders 520 via at least one firing channel 515, wherein a firing channel 515 is provided per working cylinder 520, which can be closed and opened via a control piston 531. Advantageously, the control piston 531 has diverging open and closed times, wherein the control piston 531 ideally closed faster than can be opened. In this respect, the operation of the axial piston motor 501 can be extremely flexibly adapted to different requirements.
[230] Die Anzahl der Steuerkolben 531 des weiteren Axialkolbenmotors 501 ist von der Anzahl der Arbeitszylinder 520 vorgegeben. Ein Verschließen des Schusskanals 515 geschieht hierbei über den Steuerkolben 531 auch mit seinem Steuerkolbendeckel 532. Angetrieben wird der Steuerkolben 531 mittels eines Steuertriebs mit einer Steuerkolbenkurvenbahn 533, wobei ein Abstandhalter 534 für die Steuerkolbenkurvenbahn 533 zu der Antriebwelle 541 vorgesehen ist, der insbesondere auch einer thermischen Entkopplung dient. Im vorliegenden Ausführungs- beispiel des weiteren Axialkolbenmotors 501 kann der Steuerkolben 531 eine im Wesentlichen axial gerichtete Hubbewegung 543 durchführen. Jeder der Steuerkolben 531 ist hierzu mittels nicht weiter bezifferter Gleitsteine, die in der Steuerkolbenkurvenbahn 533 gelagert sind, geführt, wobei die Gleitsteine jeweils einen Sicherungsnocken aufweisen, der in einer nicht weiter bezifferten Führungsnut hin und her läuft und ein Drehen in dem Steuerkolben 531 verhindert. [231] Vorteilhafter Weise wird der Steuerkolben 531 neben der vom Steuertrieb aufgebrachten Kraft zusätzlich noch mit einer einem Brennkammerdruck entgegen gerichteten Kompensationskraft beaufschlagt, sodass der Steuertrieb konstruktiv besonders einfach ausgeführt werden kann. Die Kompensationskraft wird pneumatisch anhand des vorliegenden Verdichterzylinderdrucks konstruktiv mit besonders geringem Aufwand erzeugt. [232] Insbesondere die Abdichtung an dem jeweiligen Steuerkolben 531 kann außergewöhnlich einfach vorgenommen werden, wenn sich der Steuerkolben 531 in einem Druckraum befindet, in welchem ähnliche Druckverhältnisse vorliegen wie in der Brennkammer 510. Idealerweise wird hierbei eine ausreichende Dichtigkeit bereits mittels einer reinen Ölabstreifung erzielt. [230] The number of control pistons 531 of the further axial piston motor 501 is predetermined by the number of working cylinders 520. Closing of the firing channel 515 happens The control piston 531 is driven by means of a control drive with a control piston cam track 533, wherein a spacer 534 is provided for the control piston cam track 533 to the drive shaft 541, which also serves in particular a thermal decoupling. In the present exemplary embodiment of the further axial piston motor 501, the control piston 531 can perform a substantially axially directed lifting movement 543. Each of the control piston 531 is guided for this purpose by means of not further quantized sliding blocks, which are mounted in the control piston cam track 533, wherein the sliding blocks each have a safety cam which reciprocates in a not further numbered guide groove and prevents rotation in the control piston 531. [231] Advantageously, in addition to the force applied by the control drive, the control piston 531 is additionally acted upon by a compensation force directed against a combustion chamber pressure, so that the control drive can be designed in a particularly simple manner. The compensation force is generated pneumatically on the basis of the present compressor cylinder pressure constructively with very little effort. [232] In particular, the seal on the respective control piston 531 can be made exceptionally simple if the control piston 531 is in a pressure chamber in which similar pressure conditions are present as in the combustion chamber 510. Ideally, a sufficient tightness is already achieved by means of a pure Ölabstreifung ,
[233] Um die bewegten Massen auch hinsichtlich des vorliegenden Steuerkolbens 531 vor- teilhaft reduzieren zu können, weist der Steuerkolben 531 ebenfalls Querverstrebungen auf und ist zumindest hinsichtlich seines Kolbenschaftes aus Aluminium hergestellt. Im Bereich des Kolbenbodens besteht der Steuerkolben 531 brennkammerseitig jedoch aus einer Eisenlegierung, um selbst sehr hohen Brennmitteltemperaturen besser standhalten zu können. [233] In order to be able to advantageously reduce the moving masses also with regard to the present control piston 531, the control piston 531 likewise has cross braces and is made of aluminum, at least with regard to its piston shaft. In the region of the piston crown, however, the control piston 531 on the combustion chamber side consists of an iron alloy in order to withstand even very high combustion medium temperatures better.
[234] Alternativ kann der Steuerkolben 531 auch aus einer Stahllegierung hergestellt sein, sodass Festigkeits- und/oder Steifigkeitsprobleme sowie thermische Schwierigkeiten noch unwahrscheinlicher auftreten können als hinsichtlich einer Aluminiumlegierung. Alternatively, the control piston 531 may also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or stiffness as well as thermal difficulties may still be more unlikely than with respect to an aluminum alloy.
[235] Da der Steuerkolben 531 im Bereich des Schusskanals 515 mit dem heißen Arbeitsmedium aus der Brennkammer 510 in Kontakt kommt, ist es vorteilhaft, wenn der Steuerkolben 531 wassergekühlt ist. Hierzu weist der weitere Axialkolbenmotor 501 insbesondere im Bereich des Steuerkolbens 531, eine Wasserkühlung 538 auf, wobei die Wasserkühlung 538 innere Kühlkanäle 545, mittlere Kühlkanäle 546 und äußere Kühlkanäle 547 umfasst. Derart gut gekühlt kann der Steuerkolben 531 betriebssicher in einem entsprechenden Steuerkolbenzylinder bewegt werden. [236] Weiterhin sind die mit Brennmittel in Kontakt stehenden Oberflächen des Steuerkolbens 531 verspiegelt bzw. mit einer spiegelnden Beschichtung versehen, so dass ein über Wärmestrahlung auftretender Wärmeeintrag in die Steuerkolben 531 minimiert wird. Auch die weiteren mit Brennmittel in Kontakt stehenden Oberflächen der Schusskanäle 515 und der Brennkammer 510 sind in diesem Ausführungsbeispiel (ebenfalls nicht dargestellt) mit einer Beschichtung mit erhöhtem spektralen Reflexionsgrad versehen. Dieses gilt insbesondere für den Brennkammerboden (nicht explizit beziffert) aber auch für die keramische Brennkammerwand 507. Es versteht sich, dass diese Ausgestaltung der mit Brennmittel in Kontakt stehenden Oberflächen auch unabhängig von der übrigen Ausgestaltungsmerkmalen in einem Axialkolbenmotor vorliegen können. Es versteht sich, dass in abgewandelten Ausführungsformen auch weitere Baugruppen verspiegelt sein können oder aber auf die vorgenannten Verspiegelungen zumindest teilweise verzichtet werden kann. [235] Since the control piston 531 comes into contact with the hot working medium from the combustion chamber 510 in the region of the firing channel 515, it is advantageous if the control piston 531 is water-cooled. For this purpose, the further axial piston motor 501 in particular in the area of the control piston 531, a water cooling 538, wherein the water cooling 538 inner cooling channels 545, middle cooling channels 546 and outer cooling channels 547 includes. So well cooled, the control piston 531 can be reliably moved in a corresponding control piston cylinder. Furthermore, the surfaces of the control piston 531 which are in contact with the fuel means are mirrored or provided with a reflective coating, so that a heat input into the control pistons 531 which occurs via thermal radiation is minimized. The further surfaces of the weft channels 515 and the combustion chamber 510 which are in contact with the fuel means are also provided (not shown) with a coating having an increased spectral reflectance in this exemplary embodiment. This applies in particular to the combustion chamber bottom (not explicitly numbered) but also to the ceramic combustion chamber wall 507. It is understood that this configuration of the surfaces in contact with fuel can also be present in an axial piston engine independently of the other design features. It is understood that in modified embodiments, further modules can be mirrored or can be dispensed with the aforementioned Verspiegelungen at least partially.
[237] Die Schusskanäle 515 und die Steuerkolben 531 können konstruktiv besonders einfach bereitgestellt werden, wenn der weitere Axialkolbenmotor 501 einen Schusskanalring 539 aufweist. Der Schusskanalring 539 weist hierbei eine Mittelachse auf, um welche konzentrisch herum insbesondere die Teile der Arbeitszylinder 520 und der Steuerkolbenzylinder angeordnet sind. Zwischen jedem Arbeitszylinder 520 und Steuerkolbenzylinder ist ein Schusskanal 515 vorgesehen, wobei jeder Schusskanal 515 räumlich mit einer Ausnehmung (hier nicht beziffert) eines Brennkammerbodens 548 der Brennkammer 510 verbunden ist. Insofern kann das Arbeitsmedium aus der Brennkammer 510 heraus über die Schusskanäle 515 in die Arbeitszylin- der 520 hinein gelangen und dort Arbeit verrichten, mittels welcher auch die Verdichterkolben 550 bewegt werden können. Es versteht sich, dass je nach konkreter Ausgestaltung noch Be- schichtungen und Einsätze vorgesehen sein können, um insbesondere den Schusskanalring 539 bzw. sein Material vor einem direkten Kontakt mit korrosiven Verbrennungsprodukten oder mit zu hohen Temperaturen zu schützen. Der Brennkammerboden 548 wiederum kann auch mit einer weiteren keramischen oder metallischen Beschichtung, insbesondere einer Verspiegelung, auf seiner Oberfläche behaftet sein, welche einerseits die aus der Brennkammer 510 auftretende Wärmestrahlung durch Erhöhung des Reflexionsgrades und andererseits die Wärmeleitung durch Verringerung der Wärmeleitfähigkeit vermindert. The shot channels 515 and the control pistons 531 can be provided in a structurally particularly simple manner if the further axial piston motor 501 has a firing channel ring 539. The firing channel ring 539 in this case has a central axis about which concentric around the parts of the working cylinder 520 and the control piston cylinder are arranged. Between each working cylinder 520 and control piston cylinder, a firing channel 515 is provided, wherein each firing channel 515 is spatially connected to a recess (not numbered here) of a combustion chamber bottom 548 of the combustion chamber 510. In this respect, the working medium can pass out of the combustion chamber 510 via the weft channels 515 into the working cylinder 520 and perform work there, by means of which the compressor pistons 550 can also be moved. It is understood that, depending on the specific embodiment, coatings and inserts may be provided to protect in particular the firing channel ring 539 or its material from direct contact with corrosive combustion products or at excessively high temperatures. The combustion chamber bottom 548, in turn, may also have on its surface a further ceramic or metallic coating, in particular a reflective coating, which on the one hand has the appearance of the combustion chamber 510 Thermal radiation by increasing the reflectance and on the other hand reduces the heat conduction by reducing the thermal conductivity.
[238] Es versteht sich, dass der weitere Axialkolbenmotor 501 beispielsweise ebenfalls mit wenigstens einem Brennmittelspeicher und entsprechenden Ventilen ausgerüstet werden kann, wobei dies in dem konkreten Ausführungsbeispiel nach der Figur 6 jedoch nicht explizit gezeigt ist. Auch bei dem weiteren Axialkolbenmotor kann der Brennmittelspeicher in doppelter Ausführung vorgesehen werden, um komprimierte Brennmittel mit unterschiedlichen Drücken speichern zu können. Die zwei vorhandenen Brennmittelspeicher können hierbei an entsprechenden Druckleitungen der Brennkammer 510 angeschlossen sein, wobei die Brennmittelspeicher über Ventile mit den Druckleitungen fluidisch verbindbar oder trennbar sind. Insbesondere können zwischen den Arbeitszylindern 520 bzw. Verdichterzylindern 560 und dem Brennmittelspeicher Absperrventile oder Drosselventile bzw. Regel- oder Steuerventile vorgesehen sein. Beispielsweise können die vorgenannten Ventile bei Anfahr- oder Beschleunigungssituationen sowie zum Starten entsprechend geöffnet oder geschlossen werden, wodurch der Brennkammer 510, zumindest für einen begrenzten Zeitraum, ein Brennmittelüberschuss zur Verfügung gestellt werden kann. Die Brennmittelspeicher sind fluidisch vorzugsweise zwischen einem der Verdichterzylinder und einem der Wärmeübertrager zwischengeschaltet. Die beiden Brennmittelspeicher werden idealerweise mit unterschiedlichen Drücken betrieben, um hierdurch die von dem weiteren Axialkolbenmotor 501 in Form von Druck bereitgestellte Energie sehr gut nutzen zu können. Hierzu können die vorgesehenen Druckobergrenze und Druckuntergrenze am ersten Brennmittelspeicher mittels einer entsprechenden Druckregelung unterhalb der Druckobergrenzen und Druckuntergrenzen des zweiten Brennmittelspeichers eingestellt sein. Es versteht sich, dass hierbei an den Brennmittelspeichern mit unterschiedlichen Druckintervallen gearbeitet werden kann. [239] Abschließend sei noch angemerkt, dass eine Wasseraufgabe in den Brennmittelkreislauf des Axialkolbenmotors 501 auch an anderen Bereichen des Axialkolbenmotors 501 erfolgen kann, beispielsweise in die vorliegende Brennkammer 510 hinein, speziell in die Vorbrennkammer und/oder Hauptbrennkammer der Brennkammer 510 hinein. Idealerweise wird eine solche Wasseraufgabe mittels einer Brennkammerregelung geregelt, etwa wenn hierdurch die Abgastemperatur geregelt werden soll. [240] Die in Figuren 6 und 7 dargestellten weiteren Axialkolbenmotoren entsprechen im Wesentlichen dem Axialkolbenmotor 501, so dass diesbezüglich auf eine erneute Erläuterung der Wirkungs- und Arbeitsweise verzichtet wird. Wesentlicher Unterschied zwischen den Axialkolbenmotoren aus den Figuren 6 und 7 einerseits und dem Axialkolbenmotor 501 andererseits ist die Kühlung des über die zylindrische Kammer 1314 mit Brennmittel beschickten Brennraumes 1326, die bei den dargestellten Axialkolbenmotoren ergänzend über Wasser erfolgt. Es versteht sich, dass eine derartige oder ähnliche Wasserkühlung auch bei dem Axialkolbenmotor 501 bzw. den anderen hier dargestellten Axialkolbenmotoren vorgesehen sein kann. Hierzu weisen beide Axialkolbenmotoren jeweils eine Wasserkammer 1309A auf, welche den Brennraum 1326 umgibt und über eine Zufuhrleitung mit flüssigem Wasser gespeist wird. Hierzu wird über die nicht bezifferte Zufuhrleitung jeweils Wasser mit Brennkammerdruck zugeführt. It is understood that the further axial piston motor 501 can also be equipped, for example, with at least one combustion agent reservoir and corresponding valves, although this is not explicitly shown in the specific exemplary embodiment according to FIG. Also in the case of the further axial piston engine, the combustion agent reservoir can be provided in duplicate in order to be able to store compressed combustion media with different pressures. The two existing combustion agent reservoirs may in this case be connected to corresponding pressure lines of the combustion chamber 510, wherein the combustion fluid reservoirs are fluidically connectable or separable via valves to the pressure lines. In particular, shut-off valves or throttle valves or regulating or control valves may be provided between the working cylinders 520 and compressor cylinders 560 and the combustion agent reservoir. For example, the aforementioned valves can be opened or closed correspondingly in start-up or acceleration situations and for starting, whereby the combustion chamber 510, at least for a limited period, a fuel surplus can be provided. The Brennmittelspeicher are fluidically preferably interposed between one of the compressor cylinder and one of the heat exchanger. The two combustion agent reservoirs are ideally operated at different pressures in order to be able to use the energy provided by the further axial piston motor 501 in the form of pressure very well. For this purpose, the intended upper pressure limit and lower pressure limit can be set on the first fuel storage by means of a corresponding pressure control below the upper pressure limits and lower pressure limits of the second fuel storage. It is understood that this can be done at the Brennmittelspeichern with different pressure intervals. Finally, it should also be noted that a water feed into the combustion medium circuit of the axial-piston engine 501 can also take place at other regions of the axial-piston engine 501, for example into the present combustion chamber 510, specifically into the pre-combustion chamber and / or main combustion chamber of the combustion chamber 510. Ideally, such a water application is controlled by means of a combustion chamber control, for example, if this is to control the exhaust gas temperature. [240] The further axial piston motors shown in FIGS. 6 and 7 essentially correspond to the axial piston motor 501, so that a further explanation of the mode of action and operation is dispensed with in this regard. The essential difference between the axial piston motors from FIGS. 6 and 7, on the one hand, and the axial piston motor 501, on the other hand, is the cooling of the combustion chamber 1326, which is supplied with combustion agent via the cylindrical chamber 1314 and which, in the case of the illustrated axial piston motors, is supplemented by water. It is understood that such or similar water cooling can also be provided in the axial piston motor 501 or the other axial piston motors shown here. For this purpose, both axial piston motors each have a water chamber 1309A, which surrounds the combustion chamber 1326 and is fed via a supply line with liquid water. For this purpose, water with combustion chamber pressure is supplied in each case via the non-numbered supply line.
[241] Dieses Wasser wird über Stichkanäle jeweils einem Ringkanal 1309D aufgegeben, der mit einem Stahlrohr (nicht beziffert) in Kontakt steht, das seinerseits das profilierte Rohr 1308 des jeweiligen Brennraumes 1326 umgibt und derart dimensioniert ist, dass sowohl zwischen dem profilierten Rohr 1308 und dem Stahlrohr einerseits als auch zwischen dem Stahlrohr und dem die Stichkanäle aufweisenden Gehäuseteil andererseits jeweils ein Ringspalt (nicht beziffert) verbleibt und dass die beiden Ringspalten über das dem Ringkanal 1309D abgewandte Ende des Stahlrohres miteinander verbunden sind. Es versteht sich hierbei, dass die Rohre auch aus einem anderen Material als aus Stahl gebildet sein können. [242] Oberhalb der profilierten Rohre 1308 sind bei den dargestellten Axialkolbenmotoren jeweils weitere Ringkanäle 1309E vorgesehen, die einerseits mit dem jeweilig radial innen liegenden Ringspalt verbunden sind und andererseits sich über Kanäle 1309F zu einer Ringdüse (nicht beziffert) öffnen, die in den jeweiligen Brennraum 1326 führt. Die Ringdüse ist hierbei axial zur Brennkammerwand bzw. zur keramischen Brennkammerwand 1307 ausgerichtet, so dass das Wasser die keramische Brennkammerwand 1307 auch brennkammerseitig schützen kann. [241] This water is fed via branch channels each to a ring channel 1309D, which is in contact with a steel tube (not numbered), which in turn surrounds the profiled tube 1308 of the respective combustion chamber 1326 and is dimensioned such that both between the profiled tube 1308 and the steel tube on the one hand and between the steel tube and the housing part having the branch channels on the other hand in each case an annular gap (not numbered) remains and that the two annular gaps are connected to each other via the end of the steel tube facing away from the annular channel 1309D. It is understood here that the tubes can also be formed of a different material than steel. [242] Above the profiled tubes 1308, further annular channels 1309E are respectively provided in the illustrated axial piston motors, which on the one hand are connected to the respectively radially inner annular gap and on the other hand open via channels 1309F to an annular nozzle (not numbered) which enters the respective combustion chamber 1326 leads. The annular nozzle is here aligned axially to the combustion chamber wall or to the ceramic combustion chamber wall 1307, so that the water can also protect the ceramic combustion chamber wall 1307 on the combustion chamber side.
[243] Es versteht sich, dass das Wasser auf seinem Weg von der Zufuhrleitung zu der Brennkammer 1326 jeweils verdampfen und dass das Wasser ggf. mit weiteren Zusätzen versehen sein kann. Auch versteht es sich, dass das Wasser ggf. aus dem Abgas des jeweiligen Axialkol- benmotors wiedergewonnen und wiederverwendet werden kann. [244] Der im Übrigen im Wesentlichen den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechende Axialkolbenmotor umfasst einem Brennraum 1326, Steuerkolben 1331, Schusskanälen 1315 und Arbeitskolben 1330. Der um die Symmetrieachse 1303 rotationssymmetrisch angeordnete Brennraum 1326 weist, wie vorstehend beschrieben, eine keramische Baugruppe 1306 mit einer keramischen Brennkammerwand 1307 und einem profilierten Stahlrohr 1308 auf. Entlang der Symmetrieachse 1303 ergibt sich die Hauptbrennrichtung 1302 in welcher Brennmittel in Richtung der Schusskanäle 1315 und Arbeitszylinder 1320 strömt. Der Brennraum 1326 ist zum Arbeitszylinder 1320 durch die parallel zur Symmetrieachse 1303 angeordneten Steuerkolben 1331 abgegrenzt. Durch die oszillierende Bewegung der Steuerkolben 1331 entlang ihrer Längsachsen 1315B wird periodisch jeweils ein zu einem Steuerkolben gehöriger Schusskanal 1315 freigegeben, sobald der in dem Arbeitszylinder 1320 befindliche Arbeitskolben 1330 eine Bewegung in Richtung seines oberen Totpunktes ausführt oder bereits im oberen Totpunkt steht. Der Schusskanal 1315 weist die Symmetrieachse 1315A auf, entlang welcher eine Leitfläche 1332A ausgerichtet ist. Die zu dieser Symmetrieachse 1315A parallel ausgerich- tete Leitfläche 1332A fluchtet somit mit einer Wandung des Schusskanals 1315, sobald der Steuerkolben 1331 sich in seinem unteren Totpunkt befindet, und ermöglicht hierdurch eine umlenkungsfreie Strömung des Brennmittels in Richtung des Arbeitszylinders 1320. Eine Leit- flächendichtfläche 1332E ist wiederum parallel zur Leitfläche 1332A ausgerichtet, so dass diese Leitflächendichtfläche 1332E annähernd mit der Leitfläche 1332A abschließt, sobald der Steu- erkolben 1331 seinen oberen Totpunkt erreicht hat. Die zylindrische Mantelfläche des Steuerkolbens 1331 schließt weiterhin mit einer Schaftdichtfläche 1332D ab und vergrößert hiermit die Dichtwirkung zwischen dem Brennraum 1326 und dem Arbeitszylinder 1320. Der Steuerkolben 1331 weist zudem eine Prallfläche 1332B auf, welche annähernd rechtwinklig zur Symmetrieachse des Schusskanals 1315A ausgerichtet ist. Diese Ausrichtung erfolgt somit annä- hernd normal zur Strömungsrichtung des Brennmittels, wenn dieses aus dem Brennraum 1326 austritt und in den Schusskanal 1315 eintritt. Folglich wird dieser Teil des Steuerkolbens 1331 möglichst gering durch einen Wärmestrom belastet, da die Prallfläche 1332B eine minimale Oberfläche zum Brennraum 1326 aufweist. [243] It is understood that the water vaporized on its way from the supply line to the combustion chamber 1326 each and that the water may optionally be provided with other additives. It is also understood that the water can optionally be recovered from the exhaust gas of the respective Axialkol- benmotors and reused. [244] The axial piston motor, which otherwise corresponds essentially to the exemplary embodiments described above, comprises a combustion chamber 1326, control piston 1331, weft channels 1315 and working piston 1330. The combustion chamber 1326 arranged rotationally symmetrically about the axis of symmetry 1303 has a ceramic assembly 1306 with a ceramic as described above Combustion chamber wall 1307 and a profiled steel tube 1308 on. Along the axis of symmetry 1303 results in the main combustion direction 1302 in which fuel in the direction of the shot channels 1315 and cylinder 1320 flows. The combustion chamber 1326 is delimited from the working cylinder 1320 by the control piston 1331 arranged parallel to the axis of symmetry 1303. By the oscillating movement of the control piston 1331 along its longitudinal axes 1315B periodically associated with a control piston shot channel 1315 is released as soon as the located in the working cylinder 1320 working piston 1330 performs a movement in the direction of its top dead center or is already at top dead center. The shot channel 1315 has the axis of symmetry 1315A along which a baffle 1332A is aligned. The guide surface 1332A, which is aligned parallel to this symmetry axis 1315A, thus aligns with a wall of the weft channel 1315 as soon as the control piston 1331 is at its bottom dead center, thus allowing a deflection-free flow of the combustion medium in the direction of the working cylinder 1320. A baffle sealing surface 1332E is in turn aligned parallel to the baffle 1332A, so that this baffle sealing surface 1332E terminates approximately with the baffle 1332A as soon as the control piston 1331 has reached its top dead center. The cylindrical lateral surface of the control piston 1331 also terminates with a shaft sealing surface 1332D and thereby increases the sealing effect between the combustion chamber 1326 and the working cylinder 1320. The control piston 1331 also has a baffle 1332B which is oriented approximately perpendicular to the axis of symmetry of the firing channel 1315A. This alignment thus takes place approximately normal to the flow direction of the fuel when it exits the combustion chamber 1326 and enters the firing channel 1315. Consequently, this part of the control piston 1331 is subjected to as little as possible by a heat flow, since the baffle surface 1332 B has a minimum surface area to the combustion chamber 1326.
[245] Der Steuerkolben 1331 wird über die Steuerkolbenkurvenbahn 1333 gesteuert. Diese Steuerkolbenkurvenbahn 1333 beinhaltet nicht notwendiger Weise ein sinusförmig ausgeprägtes[245] The spool 1331 is controlled via the spool cam 1333. This spool cam 1333 does not necessarily include a sinusoidal shape
Profil. Eine von einer Sinusform abweichende Steuerkolbenkurvenbahn 1333 erlaubt es, den Steuerkolben 1331 für eine definierte Zeitspanne im jeweiligen oberen oder unteren Totpunkt zu halten und hierdurch einerseits bei geöffnetem Schusskanal 1315 den Öffnungsquerschnitt möglichst maximal zu halten und andererseits die thermische Beanspruchung der Steuerkolbenoberflächen während des Öffnens und des Schließens des Schusskanals in Folge einer kritischen Strömungsgeschwindigkeit des Brennmittels möglichst niedrig zu halten, indem zum Zeitpunkt des Öffnens eine maximal mögliche Öffnungsgeschwindigkeit über die Ausgestaltung der Steu- erkolbenkurvenbahn 1333 gewählt wird. Profile. A control piston cam track 1333, deviating from a sinusoidal shape, permits the Control piston 1331 hold for a defined period of time in the respective upper or lower dead center and thereby on the one hand with open shot 1315 to maximally hold the opening cross-section and on the other hand, the thermal stress on the control piston surfaces during opening and closing of the firing channel as a result of a critical flow rate of the fuel as possible keep low by a maximum possible opening speed on the design of the Steuerkolbenkurvenbahn 1333 is selected at the time of opening.
[246] Auch weist das in die Figur 6 dargestellte Ausführungsbeispiel einen im Steuerkolben 1331 befindlichen Steuerkolbenölraum 1362, welcher die Steuerkolbendichtung 1363 mit Öl bedient bzw. aus der Steuerkolbendichtung 1363 zurückfließendes Öl wieder aufnimmt. Der Steuerkolbenölraum 1362 wird gespeist über den Druckölkreislauf 1361. Die Unterseite des Steuerkolbens 1331 zeigt in Richtung der als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer 1364. Zugleich sammelt die Steuerkammer 1364 aus dem Steuerkolben 1331 und dem Druckölkreislauf 1361 austretendes Öl. Auch können optional die inneren Kühlkanäle 1345 über den Druck- ölkreislauf 1361 anstatt über einen Wasserkreislauf mit Öl beschickt werden, um die Unterseite des Brennraumes 1326 zu kühlen. Also, the embodiment illustrated in FIG. 6 has a control piston oil chamber 1362 located in the control piston 1331, which operates the control piston seal 1363 with oil or resumes oil returning from the control piston seal 1363. The underside of the control piston 1331 points in the direction of the pressure chamber designed as a control chamber 1364. At the same time collects the control chamber 1364 from the control piston 1331 and the pressure oil circuit 1361 escaping oil. Optionally, the inner cooling channels 1345 can also be charged with oil via the pressure oil circuit 1361 instead of via a water circuit in order to cool the underside of the combustion chamber 1326.
[247] Bei dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine erste Steuerkammerdichtung 1365 und eine zweite als Radialwellendichtring ausgeführte Steuerkammerdichtung 1366 vorgesehen, welche die möglicherweise unter höherem Druck befindliche Steuerkammer 1364 gegenüber dem unter annäherndem Umgebungsdruck befindlichen Rest des Axialkolbenmotors abdichten. Die erste Steuerkammerdichtung 1365 und zweite Steuerkammerdichtung 1366 dichten die Steuerkammer 1364 über eine Dichthülse 1367 ab. Diese Dichthülse 1367 sitzt mittels eines Pressverbandes auf einer rotierenden zentralen Welle des Axialkolbenmotors, welche teilweise den Druckölkreislauf 1361 beinhaltet. Wie unmittelbar ersichtlich kann die Dicht- hülse 1367 auch in einer anderen Art und Weise mit der rotierenden Welle verbunden werden. Denkbar ist auch eine stoffschlüssige Verbindung oder eine zusätzliche Dichtung zwischen der Welle und der Dichthülse 1367. Wie weiterhin unmittelbar ersichtlich sitzen diese Dichtungen auf einem verhältnismäßig geringen Radius, so dass Wirkungsgradverluste minimiert werden können. Ebenso befinden sich diese Dichtungen in einem verhältnismäßig kühlen Bereich des Axialkolbenmotors, so dass hier konventionelle Dichtungen zur Anwendung kommen können. [248] Die Figur 7 zeigt auch eine weitere Ausgestaltung der zur Abdichtung der Schusskanäle 1315 dienenden Steuerkolbenoberflächen. Hierin wird deutlich, dass die Prallfläche 1332B nicht zwangsläufig eine ebene Fläche sein muss, sondern auch einen Ausschnitt aus einer Kugel-, Zylinder- oder Kegeloberfläche und somit beispielsweise rotationssymmetrisch zur Symmetrie- achse 1303 ausgebildet sein kann. Auch die Leitfläche 1332A und die Leitflächendichtfläche 1332E können abweichend von einer Ebene ausgebildet sein. Die Figur 7 zeigt hierbei eine Ausgestaltung der Leitfläche 1332A und der Leitflächendichtfläche 1332E, wobei diese Flächen zumindest in einer Schnittebene eine abgewinkelte Gerade darstellen. [247] In the embodiment shown in FIG. 7, a first control chamber seal 1365 and a second control shaft seal 1366 designed as a radial shaft seal are provided which seal the possibly higher pressure control chamber 1364 from the rest of the axial piston engine under approximate ambient pressure. The first control chamber seal 1365 and second control chamber seal 1366 seal the control chamber 1364 via a sealing sleeve 1367. This sealing sleeve 1367 is seated by means of a press fit on a rotating central shaft of the axial piston motor, which partially contains the pressure oil circuit 1361. As can be seen immediately, the sealing sleeve 1367 can also be connected to the rotating shaft in another way. Also conceivable is a cohesive connection or an additional seal between the shaft and the sealing sleeve 1367. As further apparent, these seals are seated on a relatively small radius, so that efficiency losses can be minimized. Likewise, these seals are located in a relatively cool region of the axial piston engine, so that conventional seals can be used here. [248] FIG. 7 also shows a further embodiment of the control piston surfaces serving to seal the shot channels 1315. Herein it becomes clear that the baffle surface 1332B need not necessarily be a flat surface, but also a section of a spherical, cylindrical or conical surface and thus, for example, rotationally symmetrical to the axis of symmetry 1303 may be formed. Also, the baffle 1332A and the baffle sealing surface 1332E may be deviated from a plane. FIG. 7 shows an embodiment of the guide surface 1332A and the guide surface sealing surface 1332E, wherein these surfaces represent an angled straight line, at least in a sectional plane.
[249] Auch sind die in dieser Ausführungsform dargestellten Oberflächen des Steuerkolbens 1331, wie etwa die Leitfläche 1332A oder die Prallfläche 1332E, sowie die Dichtflächen, wie die Leitflächendichtfläche 1332E oder die Schaftdichtfläche 1332D, verspiegelt, um durch Wärmestrahlung auftretende Wärmeverluste über den Steuerkolben zu unterbinden bzw. zu minimieren. Die aufgebrachte Verspiegelung dieser Oberflächen kann darüber hinaus auch aus einer keramischen Beschichtung bestehen, welche die Wärmeleitfähigkeit bzw. den Wandwär- meübergang zum Steuerkolben herabsetzt. Ebenso wie die Oberflächen des Steuerkolbens 1331 ist die Oberfläche des Brennkammerbodens 1348 (exemplarisch gezeigt in Figur 6) verspiegelt, um einen Wandwärmeverlust zu minimieren. An der Unterseite des Brennkammerbodens 1348 befindet sich zusätzlich zur Kühlung innere Kühlkanäle, welche optional mit Wasser oder Öl Wärme aus dem Brennraum 1326 abführen. [250] Die in der Figur 7 dargestellte Kühlkammer 1334 des Steuerkolbens 1331 ist teilweise mit einem bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssig vorliegenden Metall, bei diesem Ausführungsbeispiel Natrium, gefüllt, welches durch Konvektion und Wärmeleitung Wärme von den Oberflächen des Steuerkolbens abführen und an das im Druckölkreislauf 1361 befindliche Öl weitergeben kann. [251] Der den Steuerkolben 1331 mit Öl versorgende Druckölkreislauf 1361 ist schematisch in Figur 8 dargestellt. Hierin wird die Verschaltung des Motorölkreislaufes 2002 mit dem Druckölkreislauf 2003 und der Verdichterstufe 2011 innerhalb des Ölkreislaufes 2001 dargestellt. Der über das Ladeventil 2016 und Ausgleichsventil 2026 abschließbare Druckölkreislauf 2003 beinhaltet im Wesentlichen einen Druckölsumpf 2022, aus welchem die Druckölpumpe 2021 über den zweiten Zulauf 2033 und dem gemeinsamen Zulauf 2034 Öl ansaugen und über die zweite Zuleitung 2025 der Steuerkammer 2023 zur Verfügung stellen kann. Durch den Öl- rücklauf 2031wird sodann der Ölkreislauf geschlossen, indem das rücklaufende Öl durch diesen Ölrücklauf 2031 dem Druckölsumpf 2022 wieder zugeführt wird. Sofern der Druckölkreislauf 2003 gegenüber seiner Umgebung abgeschlossen ist, benötigt die Druckölpumpe 2021 lediglich eine minimale Leistungsaufnahme zur Förderung des Öls. Es werden hierbei lediglich die durch das Umwälzen des Öls im Druckölkreislauf 2003 hervorgerufenen Strömungsverluste über die Pumpenleistung aufgebracht. Die zur Kompensation eines auf den Steuerkolben 1331 wirkenden Brennkammerdruckes benötigte Kraft wird über einen durch die Verdichterstufe 2011 aufgebrachten Druck kompensiert. Die Verdichterstufe 2011 ist hierzu über den Zulauf 2035 und die Druckleitungen 2015 und 2030 ebenfalls mit der Steuerkammer 2023 verbunden. Das Ladeventil 2016 befindet sich zwischen der Zuleitung 2035 und der Druckleitung 2015, um den Druckölkreislauf 2003 gegenüber der Verdichterstufe 2011 abzugrenzen, sobald keine weitere Aufladung des Druckölkreislaufes 2003 erforderlich ist. Das Ladeventil 2016 ist hierbei als Mehrwegeventil ausgeführt. Die Ansteuerung des Ladeventils 2016 erfolgt zudem über die Steuerleitung 2036, welche ebenfalls mit der Verdichterstufe 2011 über den Zulauf 2035 verbunden ist. Die Steuerung erfolgt in einer Ausführungsform derart, dass das Ladeventil 2016 den Zulauf 2036 mit der Druckleitung 2015 dann verbindet, wenn der durch die Verdichterstufe aufgebrachte Verdichterdruck dem in der Steuerkammer 2023 befindlichen Druck entspricht oder diesen übersteigt. Möglich ist auch eine Ausgestaltung des Ladeventils 2016 mit einem definierten Öffnungsdruck. So kann beispielswiese das Ventil auch derart eingestellt werden, dass dieses erst bei etwa 30 bar Verdichterdruck öffnet. Auch ist es möglich, dass das Ladeventil 2016 über ein im Steuergerät des Axialkolbenmotors befindliches Kennfeld angesteuert wird und somit Last- oder Drehzahlabhängig öffnet. Mit Last- oder Drehzahlabhängigkeit ist in diesem Falle der Betriebszustand des Axialkolbenmotors gemeint. [252] Das Befüllen des Druckölkreislaufes 2003 erfolgt in dieser Ausführungsform durch Schalten des Ausgleichsventils 2026, welches über die Steuerleitung 2024 mit dem Druckölsumpf 2022 verbunden ist, so dass wenigstens bei minimalem Ölstand im Druckölsumpf 2022, solange es der Betriebspunkt des Axialkolbenmotors zulässt, Öl aus dem Motorölsumpf 2012 über die den ersten Zulauf 2032 dem Druckölkreislauf 2003 zugeführt werden kann. Das im ersten Zulauf 2032 befindliche Rücklaufventil 2027 verhindert ein unbeabsichtigtes Entleeren des Druckölkreislaufes 2003 in den Motorölkreislauf 2002, sofern die Druckölpumpe 2021 kein ausreichendes Druckgefälle zwischen dem Druckölkreislauf 2003 und dem Motorölkreislauf 2002 erzeugen kann. [249] Also, the surfaces of the spool 1331 shown in this embodiment, such as the baffle 1332A or the baffle 1332E, and the sealing surfaces such as the baffle seal face 1332E or the stem seal face 1332D are mirrored to suppress heat radiation heat loss through the spool or minimize. The applied silvering of these surfaces can moreover also consist of a ceramic coating which reduces the thermal conductivity or the wall heat transfer to the control piston. As well as the surfaces of the control piston 1331, the surface of the combustion chamber bottom 1348 (shown by way of example in FIG. 6) is mirrored in order to minimize wall heat loss. On the underside of the combustion chamber bottom 1348, in addition to the cooling, there are internal cooling channels, which optionally dissipate heat from the combustion chamber 1326 with water or oil. The cooling chamber 1334 of the control piston 1331 shown in FIG. 7 is partially filled with a metal which is liquid at the operating temperature of the axial piston motor, in this embodiment sodium, which dissipates heat from the surfaces of the control piston by convection and heat conduction and to the pressure oil circuit 1361 located oil can pass. [251] The pressure oil circuit 1361 supplying oil to the control piston 1331 is shown schematically in FIG. Here the connection of the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2003 and the compressor stage 2011 within the oil circuit 2001 is shown. The lockable via the charging valve 2016 and balancing valve 2026 pressure oil circuit 2003 essentially includes a pressure oil sump 2022, from which the pressure oil pump 2021 via the second inlet 2033 and the common inlet 2034 suck in oil and over the second supply line 2025 of the control chamber 2023 can provide. The oil return 2031 then closes the oil circuit by returning the returning oil through this oil return 2031 to the pressure oil sump 2022. If the pressure oil circuit 2003 is completed in relation to its environment, the pressure oil pump 2021 requires only a minimum power consumption for conveying the oil. In this case, only the flow losses caused by the circulation of the oil in the pressurized oil circuit 2003 are applied via the pump power. The force required to compensate for a combustion chamber pressure acting on the control piston 1331 is compensated via a pressure applied by the compressor stage 2011. For this purpose, the compressor stage 2011 is likewise connected to the control chamber 2023 via the inlet 2035 and the pressure lines 2015 and 2030. The charging valve 2016 is located between the supply line 2035 and the pressure line 2015 in order to delimit the pressure oil circuit 2003 compared to the compressor stage 2011, as soon as no further charging of the pressure oil circuit 2003 is required. The charging valve 2016 is designed as a multi-way valve. The control of the charging valve 2016 also takes place via the control line 2036, which is also connected to the compressor stage 2011 via the inlet 2035. The control takes place in one embodiment such that the charging valve 2016 then connects the inlet 2036 with the pressure line 2015 when the compressor pressure applied by the compressor stage corresponds to or exceeds the pressure prevailing in the control chamber 2023. Also possible is an embodiment of the charging valve 2016 with a defined opening pressure. Thus, for example, the valve can also be adjusted so that this only opens at about 30 bar compressor pressure. It is also possible that the charging valve 2016 is controlled via a map located in the control unit of the axial piston motor and thus opens depending on the load or speed. With load or speed dependence in this case, the operating state of the axial piston motor is meant. The filling of the pressure oil circuit 2003 takes place in this embodiment by switching the compensation valve 2026, which is connected via the control line 2024 to the pressure oil sump 2022, so that at least with minimal oil level in the pressure oil sump 2022, as long as the operating point of the axial piston motor permits, oil the engine oil sump 2012 via the first inlet 2032 the pressure oil circuit 2003 can be supplied. The return valve 2027 located in the first inlet 2032 prevents inadvertent emptying of the pressurized oil circuit 2003 into the engine oil circuit 2002, provided that the pressure oil pump 2021 no can produce sufficient pressure gradient between the 2003 pressure oil circuit and the 2002 engine oil circuit.
[253] In die Druckleitungen 2015 und 2030 ist ebenfalls ein Ölabscheider 2028 zwischengeschaltet. Einerseits dient dieser Ölabscheider 2028 dazu, die Steuerkammer 2023 mit ölfreier, komprimierter Luft zu versorgen, andererseits ist es auch möglich, dass über das Ladeventil 2016 eine Druckentladung des zweiten Teilkreislaufes 2003 möglich ist und somit der Verdichterstufe 2011 ölfreie Luft zurückgeführt wird. Im Falle eines Rückströmens aus dem Druckölkreislauf 2003 in die Verdichterstufe 2011 kann somit wirksam das selbstständige Zünden des mit Öl angereicherten Brennmittels während der Verdichtung oder nach der Verdichtung ver- hindert werden. Der Rücklauf 2029 verbindet hierbei den Ölabscheider 2028 mit dem Drucköl- sumpf 2022. [253] An oil separator 2028 is also interposed in the pressure lines 2015 and 2030. On the one hand, this oil separator 2028 serves to supply the control chamber 2023 with oil-free, compressed air, on the other hand it is also possible that via the charging valve 2016, a pressure discharge of the second partial circuit 2003 is possible and thus the compressor stage 2011 oil-free air is returned. In the event of a backflow from the pressurized oil circuit 2003 into the compressor stage 2011, it is thus possible effectively to prevent the spontaneous ignition of the oil-enriched combustion medium during the compression or after the compression. The return 2029 in this case connects the oil separator 2028 with the pressure oil sump 2022.
[254] Der Druckölsumpf 2022 verfügt zudem über Mittel zur Ermittlung eines Ölstandes, welche über eine Steuerleitung 2024 mit dem Ausgleichsventil 2026 verbunden sind. Dem Ausgleichsventil 2026 fällt hierbei die Aufgabe zu, den Motorölkreislauf 2002 mit dem Drucköl- kreislauf 2002 bzw. mit dem Motorölsumpf 2012 des Motorölkreislaufes 2002 zu verbinden. Dem Ausgleichs ventil 2026 fällt somit weiterhin die Aufgabe zu, den Druckölkreislauf 2003 mit einer ausreichend großen Menge Öl zu versorgen, indem die Druckölpumpe 2021 über den ersten Zulauf 2032 fehlendes Öl aus dem Motorölsumpf 2012 beziehen kann. Vorzugsweise erfolgt die Verbindung des Motorölkreislaufes 2002 mit dem Druckölkreislauf 2003 über das Ausgleichsventil 2026 erst dann, wenn das Druckniveau im Druckölkreislauf 2003 besonders gering ist, um eine erhöhte Leistungsaufnahme der Druckölpumpe 2021 wegen eines höheren Druckunterschiedes zu vermeiden. The pressure oil sump 2022 also has means for determining an oil level, which are connected via a control line 2024 with the compensation valve 2026. In this case, the compensation valve 2026 has the task of connecting the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2002 or with the engine oil sump 2012 of the engine oil circuit 2002. The balancing valve 2026 thus continues to have the task to supply the pressurized oil circuit 2003 with a sufficiently large amount of oil by the pressure oil pump 2021 can refer to the first inlet 2032 missing oil from the engine oil sump 2012. Preferably, the connection of the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2003 via the compensation valve 2026 takes place only when the pressure level in the pressure oil circuit 2003 is particularly low in order to avoid increased power consumption of the pressure oil pump 2021 because of a higher pressure difference.
[255] Figur 9 zeigt eine Wärmeübertragerkopfplatte 3020, welche für die Verwendung für einen Wärmeübertrager für einen Axialkolbenmotor geeignet ist. Die Wärmeübertragerkopf- platte 3020 umfasst zwecks Montage und Anschluss an einem Auslasskrümmer eines Axialkolbenmotors einen Flansch 3021 mit entsprechenden in einem Lochkreis angeordneten Bohrungen 3022 im radial . außen liegenden Bereich der Wärmeübertragerkopfplatte 3020. Im radial innen liegenden Bereich des Flansches 3021 befindet sich die Matrize 3023, welche zahlreiche als Rohrsitze 3024 ausgeführte Bohrungen zur Aufnahme von Rohren aufweist. [256] Die gesamte Wärmeübertragerkopfplatte 3020 ist vorzugsweise aus demselben Werkstoff gefertigt, aus welchem auch die Rohre gebildet sind, um zu gewährleisten, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient im gesamten Wärmeübertrager möglichst homogen ist und hiermit thermische Wärmespannungen im Wärmeübertrager minimiert werden. Kumulativ hierzu kann das Mantelgehäuse des Wärmeübertragers ebenfalls aus einem der Wärmeübertragerkopfplatte 3020 oder den Rohren entsprechenden Werkstoff hergestellt werden. Die Rohrsitze 3024 können beispielsweise mit einer Passung ausgeführt werden, sodass die in diesen Rohrsitzen 3024 montierten Rohre mittels einer Presspassung eingesetzt werden. FIG. 9 shows a heat exchanger head plate 3020 suitable for use with a heat exchanger for an axial piston engine. The heat exchanger head plate 3020 comprises a flange 3021 with corresponding bores 3022 arranged in a bolt circle for mounting and connection to an exhaust manifold of an axial-piston engine in the radial direction. The outer region of the heat exchanger head plate 3020. In the radially inner region of the flange 3021 is the die 3023, which has numerous designed as tube seats 3024 holes for receiving pipes. The entire heat exchanger head plate 3020 is preferably made of the same material from which the tubes are formed to ensure that the coefficient of thermal expansion in the entire heat exchanger is as homogeneous as possible and hereby thermal thermal stresses are minimized in the heat exchanger. Cumulatively, the jacket of the heat exchanger can also be made of a material corresponding to the heat exchanger head plate 3020 or the tubes. The tube seats 3024 may, for example, be made with a fit, so that the tubes mounted in these tube seats 3024 are press fit.
[257] Alternativ hierzu können die Rohrsitze 3024 auch derart ausgeführt werden, dass eine Spielpassung oder eine Übergangspassung realisiert wird. Somit kann auch eine Montage der Rohre in den Rohrsitzen 3024 durch eine stoffschlüssige statt einer kraftschlüssigen Verbindung erfolgen. Der Stoffschluss wird hierbei vorzugsweise durch Schweißen oder Löten bewerkstelligt, wobei als Lot oder Schweißwerkstoff ein der Wärmeübertragerkopfplatte 3020 oder den Rohren entsprechender Werkstoff verwendet wird. Dies hat ebenfalls den Vorteil, dass Wärme- Spannungen in den Rohrsitzen 3024 durch homogene Wärmeausdehnungskoeffizienten minimiert werden können. Alternatively, the tube seats 3024 may be made to realize a clearance fit or transition fit. Thus, an assembly of the tubes in the tube seats 3024 by a cohesive instead of a frictional connection can be made. In this case, the material bond is preferably accomplished by welding or soldering, wherein a material corresponding to the heat exchanger head plate 3020 or the tubes is used as solder or welding material. This also has the advantage that heat stresses in the tube seats 3024 can be minimized by homogeneous coefficients of thermal expansion.
[258] Es ist bei dieser Lösung auch möglich, Rohre in den Rohrsitzen 3024 per Presssitz zu montieren und zusätzlich hierzu zu verlöten oder zu verschweißen. Durch diese Art der Montage kann auch eine Dichtigkeit des Wärmeübertragers gewährleistet werden, sofern unterschied- liehe Werkstoffe für die Rohre und die Wärmeübertragerkopfplatte 3020 verwendet werden, da die Möglichkeit besteht, dass durch die sehr hohen auftretenden Temperaturen von über 10000C eine alleinige Verwendung einer Presspassung wegen unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten unter Umständen versagen kann. [258] It is also possible with this solution to mount tubes in the tube seats 3024 by means of a press fit and additionally to solder or weld them. By this type of assembly and a tightness of the heat exchanger can be ensured, if different materials for the tubes ¬ heat exchanger and the head plate 3020 are used, since there is a possibility that due to the very high temperatures occurring above 1000 0 C, a sole use of a Press fit may fail due to different thermal expansion coefficients.
[259] Figur 10 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils 1401 mit einer Ventilfeder 1411 und einer Prallfeder 1412. Das Gaswechselventil 1401 ist hierbei als selbsttätig öffnendes Ventil ohne Nockensteuerung ausgeführt, welches bei einem gegebenen Druckunterschied öffnet, wobei der Zylinderinnendruck bei einem Ansaugvorgang des Zylinders geringer ist als der Druck im Einlasskanal, aus welchem der entsprechende Zylinder ein Brennmittel ansaugt. Das Gas Wechsel ventil 1401 findet vorzugsweise als Einlassventil in der Verdichterstufe Verwendung. Die Ventilfeder 1411 stellt hierbei eine Schließkraft am Gas- Wechsel ventil 1401 zur Verfügung, mittels welcher der Öffnungszeitpunkt über die Ausgestaltung der Ventilfeder 1411 bestimmt werden kann. Die Ventilfeder 1411, welche den Ventilschaft 1404 des Gaswechselventils 1401 umgreift, sitzt hierbei in einer Ventilführung 1405 und stützt sich an dem Ventilfederteller 1413 ab. [260] Der Ventilfederteller 1413 wiederum ist mit wenigstens zwei Keilstücken 1414 formschlüssig am Ventilschaft 1404 des Gas Wechsel ventils 1401 befestigt. FIG. 10 shows a schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412. The gas exchange valve 1401 is designed as an automatically opening valve without cam control, which opens at a given pressure difference, the cylinder internal pressure being lower during a suction process of the cylinder is the pressure in the intake passage from which the corresponding cylinder sucks in a fuel. The gas exchange valve 1401 is preferably used as an inlet valve in the compressor stage use. The valve spring 1411 in this case provides a closing force on the gas Change valve 1401 available, by means of which the opening time can be determined by the configuration of the valve spring 1411. The valve spring 1411, which surrounds the valve stem 1404 of the gas exchange valve 1401, in this case sits in a valve guide 1405 and is supported on the valve spring plate 1413. The valve spring plate 1413 in turn is secured with at least two wedge pieces 1414 positively on the valve stem 1404 of the gas exchange valve 1401.
[261] Die Ausgestaltung der Ventilfeder 1411, wobei diese Ventilfeder 1411 gerade so ausgelegt ist, dass ein Öffnen des Gaswechselventils 1401 bereits bei geringen Druckunterschieden stattfindet, kann bei bestimmten Betriebsbedingungen dazu führen, dass das Gaswechselven- til 1401 eine derart hohe Beschleunigung durch die an dem Ventilteller 1402 anliegenden Druckunterschied erfolgt, welche zu einem übermäßigen Öffnen des Gaswechsel ventils 1401 über den festgelegten Ventilhub hinaus führt. The design of the valve spring 1411, wherein this valve spring 1411 is just designed so that opening of the gas exchange valve 1401 takes place even at low pressure differences, may cause the gas exchange valve 1401 to accelerate so much under certain operating conditions the valve plate 1402 applied pressure difference occurs, which leads to excessive opening of the gas exchange valve 1401 beyond the set valve lift addition.
[262] Der Ventilteller 1402 gibt bei einem Öffnen des Gaswechselventils 1402 an seinem Ventilsitz 1403 einen Strömungsquerschnitt frei, welcher ab einem gewissen Ventilhub geomet- risch nicht wesentlich weiter ansteigt. Der maximale Strömungsquerschnitt am Ventilsitz 1403 wird üblicherweise über den Durchmesser des Ventiltellers 1402 definiert. Der Hub des Gaswechselventils 1401 bei maximalem Strömungsquerschnitt entspricht in etwa einem Viertel des Durchmessers des Ventiltellers 1402 an seinem inneren Ventilsitz. Bei Überschreiten des Ventilhubes bzw. des rechnerischen Ventilhubes bei maximalem Strömungsquerschnitt, erfolgt ei- nerseits kein weiterer wesentlicher Zuwachs des Luftmassenstroms am Strömungsquerschnitt zwischen dem Ventilsitz 1403 und den Ventilteller 1402 und andererseits ist es möglich, dass der Ventilfederteller 1413 mit einem feststehenden Bauteil des Zylinderkopfes, hier beispielsweise die Ventilfederführung 1406, in Kontakt gerät und somit der Ventilfederteller 1413 oder die Ventilfederführung 1406 zerstört werden. [263] Um dieses übermäßige Öffnen des Gaswechselventils 1401 zu verhindern bzw. zu begrenzen, kommt der Ventilfederteller 1403 auf der Prallfeder 1412 zu liegen, wodurch sprunghaft die Gesamtfederkraft, bestehend aus der Ventilfeder 1411 und der Prallfeder 1412, ansteigt und das Gas Wechsel ventil 1402 einer starken Verzögerung unterliegt. Die Steifigkeit der Prallfeder 1412 ist in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, dass bei einer maximalen Öffnungs- gesch windigkeit des Gaswechselventils 1401 das Gaswechsel ventil 1401 durch Aufliegen auf der Prallfeder 1412 gerade so stark verzögert wird, dass kein Kontakt zwischen bewegten Bauteilen der Ventilgruppe, wie etwa dem Ventilfederteller 1413, und feststehenden Bauteilen, wie etwa der Ventilfederführung 1406, zustande kommt. [264] Die zweistufig aufgebrachte Federkraft in dieser Ausführungsform bringt weiterhin den Vorteil, dass während des Schließvorgangs des Gaswechselventils 1401 dieses Gaswechselventil 1401 nicht im Übermaß in die Gegenrichtung beschleunigt wird und im Ventilteller 1402 nicht mit einer übermäßigen Geschwindigkeit in den Ventilsitz 1403 prallt, da die zum Öffnen und Schließen des Gaswechselventils 1401 zuständige Ventilfeder 1411 gerade so ausgelegt ist, dass sie keine übermäßig hohen Federkräfte bereitstellt. When the gas exchange valve 1402 is opened on its valve seat 1403, the valve disk 1402 releases a flow cross-section which, from a certain valve lift, does not increase significantly any further. The maximum flow area at valve seat 1403 is typically defined across the diameter of valve disk 1402. The stroke of the gas exchange valve 1401 at maximum flow cross-section corresponds approximately to a quarter of the diameter of the valve disk 1402 at its inner valve seat. When the valve lift or the calculated valve lift is exceeded at the maximum flow cross section, on the one hand there is no further substantial increase in the air mass flow at the flow cross section between the valve seat 1403 and the valve disk 1402 and, on the other hand, it is possible for the valve spring plunger 1413 to engage with a stationary component of the cylinder head, Here, for example, the valve spring guide 1406, come into contact and thus the valve spring plate 1413 or the valve spring guide 1406 are destroyed. [263] In order to prevent or limit this excessive opening of the gas exchange valve 1401, the valve spring plate 1403 comes to lie on the impact spring 1412, whereby the total spring force, consisting of the valve spring 1411 and the impact spring 1412, increases abruptly and the gas exchange valve 1402 subject to a strong delay. The stiffness of the baffle spring 1412 is selected in this embodiment so that at a maximum opening Geschwindigkeit of the gas exchange valve 1401, the gas exchange valve 1401 is just so much delayed by resting on the bounce spring 1412 that no contact between moving components of the valve group, such as the valve spring plate 1413, and fixed components, such as the valve spring guide 1406, comes about. [264] The spring force applied in two stages in this embodiment further has the advantage that during the closing process of the gas exchange valve 1401, this gas exchange valve 1401 is not accelerated excessively in the opposite direction and does not bounce in the valve seat 1403 at an excessive speed in the valve disk 1402, since the For opening and closing the gas exchange valve 1401 competent valve spring 1411 is just designed so that it does not provide excessively high spring forces.
[265] Eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils 1401 mit einer Ventilfeder 1411 und einer Prallfeder 1412 zeigt die Figur 11, in welcher ein zweistückiger Ventilfederteller 1413 in Verbindung mit einem Stützring 1415 verwendet wird. In dieser Ausführungsform wird der geteilte Ventilfederteller 1413 ohne Verwendung von Kegelstü- cken 1414 mit dem Ventilschaft 1404 in Kontakt gebracht und nimmt dort formschlüssig die Federkräfte der Ventilfeder 1411 und der Prallfeder 1412 auf. Der Stützring 1415 stellt hierbei einerseits eine Verliersicherung dar und andererseits nimmt der Stützring 1415 Kräfte in radialer Richtung, gesehen von der Achse des Ventilschaftes, auf. Ein Sicherungsring 1416 wiederum sichert den Stützring 1415 vor einem Herausfallen. [266] Um weiterhin ein zügiges Öffnen und Schließen des Gaswechselventils zu erreichen, sind Gaswechselventile 1401 nach dieser Ausführungsform, also bei Verwendung in der Verdichterstufe und als selbsttätig öffnendes Ventil, aus einem Leichtmetall gefertigt. Die geringere Massenträgheit eines Gaswechselventils 1402 aus Leichtmetall begünstigt hierbei das schnelle Öffnen aber auch das schnelle und sanfte Schließen des Gas Wechsel ventils 1401. Auch wird durch die geringe Massenträgheit der Ventilsitz 1403 geschont, da das Gaswechselventil 1401 in dieser Ausführungsform keine übermäßig hohen kinetischen Energien beim Aufsetzen in den Ventilsitz 1403 freisetzt. Das gezeigte Gaswechselventil 1401 ist vorzugsweise aus Dural, einer hochfesten Aluminiumlegierung, gefertigt, wodurch das Gaswechselventil 1401 trotz seiner geringen Dichte eine ausreichend hohe Festigkeit aufweist. Bezu| jszeichenliste: [265] A further schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412 is shown in FIG. 11, in which a two-piece valve spring plate 1413 is used in conjunction with a support ring 1415. In this embodiment, the split valve spring plate 1413 is brought into contact with the valve stem 1404 without the use of conical pieces 1414, where it positively receives the spring forces of the valve spring 1411 and the impact spring 1412. The support ring 1415 on the one hand represents a captive safety device and on the other hand the support ring 1415 absorbs forces in the radial direction, as seen from the axis of the valve stem. A retaining ring 1416 in turn secures the support ring 1415 from falling out. [266] In order to continue to achieve rapid opening and closing of the gas exchange valve, gas exchange valves 1401 according to this embodiment, ie when used in the compressor stage and as an automatically opening valve, are made of a light metal. The lower inertia of a gas exchange valve 1402 made of light metal favors here the fast opening but also the fast and gentle closing of the gas exchange valve 1401. Also protected by the low inertia of the valve seat 1403, since the gas exchange valve 1401 in this embodiment, no excessive kinetic energy Placing in the valve seat 1403 releases. The gas exchange valve 1401 shown is preferably made of Dural, a high strength aluminum alloy, whereby the gas exchange valve 1401 has a sufficiently high strength despite its low density. Bezu | jszeichenliste:
201 Axialkolbenmotor 420 Arbeitszylinder  201 Axial piston motor 420 working cylinder
205 Gehäusekörper 425 Abgaskanal  205 housing body 425 exhaust duct
210 Brennkammer 427 Auslass  210 combustion chamber 427 outlet
5 215 Schusskanal 35 430 Arbeitskolben  5 215 firing channel 35 430 working piston
220 Arbeitszylinder 435 Pleuelstange  220 power cylinder 435 connecting rod
225 Abgaskanal 440 Kurvenbahn  225 Exhaust duct 440 Curved track
227 Auslass 441 Abtriebswelle  227 Outlet 441 Output shaft
230 Arbeitskolben 442 Abstandhalter  230 working piston 442 spacers
10 235 Pleuelstange 40 450 Verdichterkolben  10 235 connecting rod 40 450 compressor pistons
240 Kurvenbahn 455 Druckleitung  240 Curved track 455 Pressure line
241 Abtriebswelle 456 Ringkanal  241 Output shaft 456 Ring channel
242 Abstandhalter 457 Zuleitung  242 spacer 457 supply line
250 Verdichterkolben 460 Verdichterzylinder  250 compressor pistons 460 compressor cylinders
15 255 Druckleitung 45 470 Wärmeübertrager  15 255 Pressure line 45 470 Heat exchanger
257 Zuleitung 480 Brennmittelspeicher  257 Supply line 480 Fuel storage
260 Verdichterzylinder 481 Speicherleitung  260 Compressor cylinder 481 Storage line
270 Wärmeübertrager 485 Ventil  270 heat exchanger 485 valve
20 , 301 Axialkolbenmotor 50 501 Axialkolbenmotor 20 , 301 Axial piston motor 50 501 Axial piston motor
305 Gehäusekörper 502 Hauptbrennrichtung  305 Housing body 502 Main burn direction
310 Brennkammer 503 Symmetrieachse  310 combustion chamber 503 symmetry axis
315 Schusskanal 504 Verbrennungsluftzufuhr 315 Shot channel 504 Combustion air supply
320 Arbeitszylinder 505 Gehäusekörper 320 working cylinder 505 housing body
25 325 Abgaskanal 55 506 keramische Baugruppe  25 325 exhaust duct 55 506 ceramic assembly
370 Wärmeübertrager 507 keramische Brennkammerwand  370 heat exchanger 507 ceramic combustion chamber wall
508 profiliertes Rohr  508 profiled tube
401 Axialkolbenmotor 509 Kühlluftkammer  401 Axial piston motor 509 Cooling air chamber
405 Gehäusekörper 510 Brennkammer  405 housing body 510 combustion chamber
30 410 Brennkammer 60 511 Hauptdüse  30 410 Combustion chamber 60 511 Main jet
415 Schusskanal 512 Aufbereitungsdüse 513 konische Kammer 560 Verdichterzylinder415 firing channel 512 processing nozzle 513 conical chamber 560 compressor cylinder
514 zylindrische Kammer 592 Vorkammertemperatursensor514 cylindrical chamber 592 antechamber temperature sensor
515 Schusskanal 35 593 Abgastemperatursensor 515 Shot channel 35 593 Exhaust gas temperature sensor
516 erste Strahlrichtung  516 first beam direction
5 517 Vorbrenner 1302 Hauptbrennrichtung  5 517 Pre-burner 1302 Main burn direction
518 Hauptbrenner 1303 Symmetrieachse  518 main burner 1303 symmetry axis
519 weitere Strahlrichtung 1306 keramische Baugruppe  519 further beam direction 1306 ceramic assembly
520 Arbeitszylinder 40 1307 keramische Brennkammerwand 520 working cylinder 40 1307 ceramic combustion chamber wall
521 Prozessluftzufuhr 1308 profiliertes Stahlrohr 521 Process air supply 1308 profiled steel pipe
10 522 weitere Verbrennungsluftzufuhr 1309A Wasserkammer  10 522 additional combustion air supply 1309A water chamber
523 Löcherkranz 1309D Ringkanal  523 hole ring 1309D ring channel
524 Kühlluftkammerzufuhr 1309E Ringkanal  524 Cooling air chamber feed 1309E Ring channel
525 Abgaskanal 45 1309F Kanal  525 exhaust duct 45 1309F duct
526 Brennraum 1314 zylindrische Kammer  526 combustion chamber 1314 cylindrical chamber
15 530 Arbeitskolben 1315 Schusskanal  15 530 working piston 1315 firing channel
531 Steuerkolben 1315A Symmetrieachse des Schusskanal 531 Control piston 1315A Symmetry axis of the firing channel
532 Steuerkolbendeckel 1315B Längsachse des Steuerkolbens532 Control piston cover 1315B Longitudinal axis of the control piston
533 Steuerkolbenkurvenbahn 50 1320 Arbeitszylinder 533 Spool cam 50 1320 Power cylinder
534 Abstandhalter 1326 Brennraum  534 Spacer 1326 combustion chamber
20 535 Pleuelstange 1330 Arbeitskolben  20 535 connecting rod 1330 working piston
536 Pleuellaufräder 1331 Steuerkolben  536 spigot wheels 1331 Control spool
537 Antriebskurvenbahnträger 1332A Leitfläche  537 Drive cam carrier 1332A guide surface
538 Wasserkühlung 55 1332B Prallfläche  538 Water cooling 55 1332B Impact surface
539 Schusskanalring 1332D Schaftdichtfläche  539 Shot Channel Ring 1332D Shank Sealing Surface
25 540 Kurvenbahn 1332E Leitflächendichtfläche  25 540 Curved track 1332E Guidance sealing surface
541 Abtriebswelle 1333 Steuerkolbenkurvenbahn  541 Output shaft 1333 Spherical cam track
543 Hubbewegung 1334 Kühlkammer  543 lifting movement 1334 cooling chamber
545 innere Kühlkanäle 60 1345 innere Kühlkanäle  545 internal cooling channels 60 1345 internal cooling channels
546 mittlere Kühlkanäle 1348 Brennkammerboden  546 central cooling channels 1348 combustion chamber floor
30 547 äußere Kühlkanäle 1361 Druckölkreislauf  30 547 outer cooling channels 1361 Pressure oil circuit
548 Brennkammerboden 1362 Steuerkolbenölraum  548 combustion chamber bottom 1362 control piston oil chamber
550 Verdichterkolben 1363 Steuerkolbendichtung 1364 Steuerkammer 2021 Druckölpumpe550 Compressor piston 1363 Control piston seal 1364 Control chamber 2021 Pressure oil pump
1365 erste Steuerkammerdichtung 2022 Druckölsumpf 1365 first control chamber seal 2022 pressure oil sump
1366 zweite Steuerkammerdichtun 2023 Steuerkammer  1366 second control chamber seal 2023 control chamber
1367 Dichthülse 2024 Steuerleitung Ölstand 1367 Sealing sleeve 2024 Control line oil level
5 30 2025 zweite Zuleitung 5 30 2025 second supply line
1401 Gaswechselventil 2026 Ausgleichsventil  1401 Gas exchange valve 2026 Balancing valve
1402 Ventilteller 2027 Rücklaufventil  1402 valve plate 2027 return valve
1403 Ventilsitz 2028 Ölabscheider  1403 valve seat 2028 oil separator
1404 Ventilschaft 2029 Rücklauf  1404 Valve stem 2029 return
10 1405 Ventilführung 35 2030 Druckleitung  10 1405 Valve guide 35 2030 Pressure line
1406 Ventilfederführung 2031 Ölrücklauf  1406 Valve spring guide 2031 Oil return
1411 Ventilfeder 2032 erster Zulauf  1411 valve spring 2032 first inlet
1412 Prallfeder 2033 zweiter Zulauf  1412 Impact spring 2033 second inlet
1413 Ventilfederteller 2034 gemeinsamer Zulauf 1413 valve spring plate 2034 common inlet
15 1414 Kegelstück 40 2035 Zulauf 15 1414 Cone piece 40 2035 inlet
1415 Stützring 2036 Steuerleitung  1415 Support ring 2036 Control line
1416 Sicherungsring 3020 Wärmeübertragerkopfplatte  1416 Circlip 3020 Heat exchanger head plate
3021 Flansch  3021 flange
2001 Ölkreislauf 3022 Montagebohrung  2001 Oil circuit 3022 mounting hole
20 2002 Motorölkreislauf 45 3023 Matrize 20 2002 Engine oil circuit 45 3023 Die
2003 Druckölkreislauf 3024 Rohrsitz  2003 Pressure oil circuit 3024 Pipe seat
2011 Verdichterstufe  2011 compressor stage
2012 Motorölsumpf  2012 engine oil sump
2015 Druckleitung  2015 pressure pipe
25 2016 Ladeventil  25 2016 charging valve

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder gelei- tet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben zusätzlich zu der vom Steuertrieb aufgebrachten Kraft an seiner der Brennkammer abgewandten Seite mit einer dem Brennkammerdruck entgegen gerichteten Kompensationskraft beaufschlagt wird. 1. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder gelei- tet, the fuel flow controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston is driven by a timing drive, characterized in that the control piston is acted upon in addition to the force applied by the timing drive on its side facing away from the combustion chamber with a combustion chamber pressure counteracting compensation force.
2. Axialkolbenmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskraft mechanisch, beispielsweise über Federn, aufgebracht wird. 2. Axial piston engine according to claim 1, characterized in that the compensation force is applied mechanically, for example via springs.
3. Axialkolbenmotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskraft hydraulisch, beispielsweise über einen Öldruck, aufgebracht wird. 3. Axial piston engine according to claim 1 or 2, characterized in that the compensation force is applied hydraulically, for example via an oil pressure.
4. Axialkolbenmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskraft pneumatisch, insbesondere über den Verdichterdruck, aufgebracht wird. 4. Axial piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation force is applied pneumatically, in particular via the compressor pressure.
5. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder gelei- tet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben in einem Druckraum angeordnet ist. 5. axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder gelei- tet, the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder controlled by at least one control piston is, which is driven by a timing drive, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston is arranged in a pressure chamber.
6. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Ar- beitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertrieb eine Steuerwelle umfasst, welche den Steuerkolben antreibt und mit einer Wellendichtung zusammenwirkt, welche einerseits mit Verdichterdruck beaufschlagt ist. 6. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder controlled by at least one control piston which is driven by a tax drive is, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control drive comprises a control shaft which drives the control piston and cooperates with a shaft seal, which is acted on the one hand with compressor pressure.
7. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben mit Öl benetzt wird, wobei das den Steuerkolben benetzende Öl in einem separaten Ölkreislauf geführt wird. 7. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, is driven by a timing drive, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston is wetted with oil, wherein the control piston wetting oil is guided in a separate oil circuit.
8. Axialkolbenmotor nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Hauptölkreislauf zur Schmierung und/oder Kühlung von Baugruppen des Axialkolbenmotors, der von dem se- paraten Ölkreislauf getrennt ist. 8. Axial piston engine according to claim 7, characterized by a main oil circuit for lubrication and / or cooling of assemblies of the axial piston motor, which is separated from the separate oil circuit.
9. Axialkolbenmotor nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine offen- und schließbare Verbindung zwischen dem Hauptölkreislauf und dem separaten Ölkreislauf. 9. Axial piston engine according to claim 8, characterized by an open and closable connection between the main oil circuit and the separate oil circuit.
10. Axialkolbenmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben spritzgekühlt ist. 10. Axial piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston is injection-cooled.
11. Axialkolbenmotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzkühlung über Öl erfolgt. 11. Axial piston engine according to claim 10, characterized in that the spray cooling takes place via oil.
12. Axialkolbenmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Steuerkolben ein Ölabstreifer vorgesehen ist. 12. Axial piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that an oil scraper is provided on the control piston.
13. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer13. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one
Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem mit Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteil und mit einem Ölkreislauf zur Schmierung, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkreislauf einen Motorkreislauf und einen Druckölkreislauf mit einem vom Motorölkreislauf verschiedenen Druckniveau aufweist. Combustion chamber between the compressor stage and the Expanderstufe, with at least one acted upon combustion chamber pressure component and with an oil circuit for Lubrication, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the oil circuit has an engine circuit and a pressure oil circuit with a pressure level different from the engine oil circuit.
14. Axialkolbenmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckniveau des Druckölkreislaufes dem Brennkammerdruck entspricht. 14. Axial piston engine according to claim 13, characterized in that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to the combustion chamber pressure.
15. Axialkolbenmotor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckniveau des Druckölkreislaufes einem Verdichterdruck entspricht. 15. Axial piston engine according to claim 13 or 14, characterized in that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to a compressor pressure.
16. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf bei einer Volllast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau größer als 20 bar aufweist, 16 axial piston motor according to one of claims 13 to 15, characterized in that the pressure oil circuit at a full load of the axial piston motor has a pressure level greater than 20 bar,
17. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf bei einer Teillast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau zwischen 5 bar und 20 bar aufweist. 17. Axial piston engine according to one of claims 13 to 16, characterized in that the pressure oil circuit at a partial load of the axial piston motor has a pressure level between 5 bar and 20 bar.
18. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf bei einem Leerlauf des Axialkolbenmotors und/oder bei einem Stillstand des Axialkolbenmotors ein Druckniveau unter 5 bar aufweist. 18. Axial piston engine according to one of claims 13 to 17, characterized in that the pressure oil circuit at an idling of the axial piston and / or at a standstill of the axial piston motor has a pressure level below 5 bar.
19. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorölkreislauf einen Motorölsumpf und eine Motorölpumpe aufweist und der Druckölkreislauf einen Druckölsumpf und eine Druckölpumpe aufweist. 19. Axial piston engine according to one of claims 13 to 18, characterized in that the engine oil circuit has an engine oil sump and an engine oil pump and the pressure oil circuit has a pressure oil sump and a pressure oil pump.
20. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölsumpf Mittel zum Erfassen eines Ölstandes aufweist. 20. Axial piston engine according to one of claims 13 to 19, characterized in that the pressure oil sump comprises means for detecting an oil level.
21. Axialkolbenmotor nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Mittel zum Erfassen eines Ölstandes ermittelte Ölstand des Druckölsumpfes ein minimaler und/oder ein maximaler Ölstand ist. 21. Axial piston engine according to claim 20, characterized in that the determined by the means for detecting an oil level oil level of the pressure oil sump is a minimum and / or a maximum oil level.
22. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Steuerkammer Bestandteil des Druckölkreislaufes ist. 22. Axial piston engine according to one of claims 13 to 21, characterized in that at least one control chamber is part of the pressure oil circuit.
23. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf über eine Ladeleitung mit wenigstens einem Zylinder der Verdichterstufe verbunden ist. 23. Axial piston engine according to one of claims 13 to 22, characterized in that the pressure oil circuit is connected via a charging line with at least one cylinder of the compressor stage.
24. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Zylinder der Verdichterstufe und dem Druckölkreislauf ein24. Axial piston engine according to one of claims 13 to 23, characterized in that between at least one cylinder of the compressor stage and the pressure oil circuit a
Ladeventil angeordnet ist. Loading valve is arranged.
25. Axialkolbenmotor nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil mit der Verdichterstufe wirkverbunden ist und eine Steuereinrichtung mit Mitteln zum Schalten aufweist. 25. Axial piston engine according to claim 24, characterized in that the charging valve is operatively connected to the compressor stage and has a control device with means for switching.
26. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil bei einem Ladedruck von 5 bar, bevorzugter 10 bar, am bevorzugtesten 30 bar schaltet. 26. Axial piston engine according to any one of claims 24 or 25, characterized in that the charging valve at a boost pressure of 5 bar, more preferably 10 bar, most preferably switches 30 bar.
27. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil ein Rückschlagventil ist. 27. Axial piston engine according to one of claims 24 to 26, characterized in that the charging valve is a check valve.
28. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 24 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ladeventil und dem Druckölkreislauf ein Ölabscheider angeordnet ist. 28. Axial piston engine according to one of claims 24 to 27, characterized in that between the charging valve and the pressure oil circuit, an oil separator is arranged.
29. Axialkolbenmotor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablauf des Ölab- scheiders mit dem Druckölsumpf verbunden ist. 29. Axial piston engine according to claim 28, characterized in that a drain of the oil separator is connected to the pressure oil sump.
30. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 24 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ladeventil und dem Druckölkreislauf ein Wasserabscheider angeordnet ist. 30. axial piston motor according to one of claims 24 to 29, characterized in that between the charging valve and the pressure oil circuit, a water separator is arranged.
31. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckölsumpf und der Druckölpumpe sowie zwischen dem Motorölsumpf und der Druckölpumpe ein Ausgleichsventil angeordnet ist. 31. Axial piston engine according to one of claims 13 to 30, characterized in that between the pressure oil sump and the pressure oil pump and between the engine oil sump and the pressure oil pump, a compensation valve is arranged.
32. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 13 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckölsumpf und der Druckölpumpe sowie zwischen der Motorölpumpe und der Druckölpumpe ein Ausgleichsventil angeordnet ist. 32. Axial piston engine according to one of claims 13 to 31, characterized in that between the pressure oil sump and the pressure oil pump and between the engine oil pump and the pressure oil pump, a compensation valve is arranged.
33. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsventil mit den Mitteln zum Erfassen eines Ölstandes wirkverbunden ist. 33. Axial piston engine according to any one of claims 31 or 32, characterized in that the compensation valve is operatively connected to the means for detecting an oil level.
34. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsventil mit einer Steuereinrichtung wirkverbunden ist. 34. Axial piston engine according to one of claims 31 to 33, characterized in that the compensation valve is operatively connected to a control device.
35. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsventil in einem ersten Betriebszustand den Druckölsumpf mit der Druck- ölpumpe verbindet und in einem zweiten Betriebszustand den Motorölsumpf oder die Motorölpumpe mit der Druckölpumpe verbindet. 35. Axial piston engine according to one of claims 31 to 34, characterized in that the compensation valve connects the pressure oil sump in a first operating state with the pressure oil pump and in a second operating state, the engine oil sump or the engine oil pump connects to the pressure oil pump.
36. Axialkolbenmotor nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebszu- stand der Teillast und/oder der Volllast des Axialkolbenmotors entspricht und der zweite36. Axial piston engine according to claim 35, characterized in that the first operating state corresponds to the partial load and / or the full load of the axial piston motor and the second
Betriebszustand dem Leerlauf und/oder einem Stillstand des Axialkolbenmotors entspricht. Operating state corresponds to the idling and / or a standstill of the axial piston motor.
37. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Motorölsumpf und dem Ausgleichs ventil oder zwischen der Motorölpum- pe und dem Ausgleichsventil ein als Rückschlagventil ausgebildetes Rücklaufventil angeordnet ist. 37. Axial piston engine according to one of claims 31 to 36, characterized in that between the engine oil sump and the compensation valve or between the engine oil pump and the compensation valve designed as a check valve return valve is arranged.
38. Axialkolbenmotor nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufventil eine Strömungsrichtung vom Motorölkreislauf zum Druckölkreislauf aufweist. 38. Axial piston engine according to claim 37, characterized in that the return valve has a flow direction from the engine oil circuit to the pressure oil circuit.
39. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Ar- beitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben brennkammerseitig aus Eisen oder Stahl gebildet ist. 39. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line, through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder controlled by at least one control piston is, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston is formed on the combustion chamber side of iron or steel.
40. Axialkolbenmotor nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Steuerkolben aus Eisen oder Stahl gebildet ist. 40. Axial piston engine according to claim 39, characterized in that the entire control piston is formed of iron or steel.
41. Axialkolbenmotor nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben im Übrigen aus Aluminium gebildet ist. 41. Axial piston engine according to claim 39, characterized in that the control piston is otherwise formed of aluminum.
42. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brenn- mittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben einen mit einem bei Betriebstemperatur des Axialkol- benmotors flüssigem Metall gefüllten Hohlraum oder einen mit einer bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssigen Metalllegierung gefüllten Hohlraum aufweist. 42. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder controlled by at least one control piston is, which is driven by a timing drive, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a filled with a liquid metal at the operating temperature of the Axialkolbenmotors cavity or filled with a liquid metal at the operating temperature of the axial piston motor cavity.
43. Axialkolbenmotor nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall oder die Metalllegierung wenigstens Natrium aufweist. 43. Axial piston engine according to claim 42, characterized in that the metal or the metal alloy has at least sodium.
44. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer44. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one
Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe, wobei der Steuerkolben und der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt mit einer Hauptstromrichtung aufweisen, insbeson- dere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass derCombustion chamber between the compressor stage and the Expanderstufe, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the Expanderstufe, the control piston and the channel having a released by a movement of the control piston flow cross-section having a main flow direction, in particular according to one of the preceding claims , characterized in that the
Steuerkolben eine Leitfläche parallel zu der Hauptstromrichtung aufweist. Control piston has a guide surface parallel to the main flow direction.
45. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens ei- nem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe, wobei der Steuerkolben und der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt mit einer Hauptstromrichtung aufweisen, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben eine Prallfläche senkrecht zu der Hauptstromrichtung aufweist. 45. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the expander stage, wherein the control piston and the channel having a released by a movement of the control piston flow cross-section having a main flow direction, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a baffle perpendicular to the main flow direction.
46. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstu- fe, wobei der Steuerkolben sowie der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt aufweisen und die Bewegung des Steuerkolben entlang einer Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben eine Leitfläche in einem spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens aufweist. 46. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the expander stage, wherein the control piston and the channel having a released by a movement of the control piston flow cross-section and the movement of the control piston along a longitudinal axis of the control piston takes place, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a guide surface at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston.
47. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe, wobei der Steuerkolben sowie der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkol- bens freigegebenen Strömungsquerschnitt aufweisen und die Bewegung des Steuerkolben entlang einer Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben eine Prallfläche in einem spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens aufweist. 47. Axial piston engine comprising a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the Expanderstufe, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the Expanderstufe, the control piston and the channel have a released by a movement of the control piston flow cross-section and the movement of the control piston along a longitudinal axis of the control piston takes place, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a baffle at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston.
48. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 44 bis 47, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche und/oder die Prallfläche eine ebene Fläche, eine sphärische Fläche, eine zylindrische Fläche oder eine kegelige Fläche ist. 48. axial piston motor according to claims 44 to 47, characterized in that the guide surface and / or the baffle surface is a flat surface, a spherical surface, a cylindrical surface or a conical surface.
49. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 44 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolbenmotor zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe eine Leitflächen- dichtfläche aufweist, wobei die Leitflächendichtfläche parallel zur Leitfläche ausgebildet ist und in einem oberen Totpunkt des Steuerkolbens mit der Leitfläche zusammenwirkt. 49. Axial piston engine according to claims 44 to 48, characterized in that the axial piston between the combustion chamber and the expander stage has a Leitfläche- sealing surface, wherein the Leitflächendichtfläche is formed parallel to the guide surface and cooperates in a top dead center of the control piston with the guide surface.
50. Axialkolbenmotor nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitflächendichtfläche kanalseitig in eine Oberfläche senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens übergeht. 50. Axial piston engine according to claim 49, characterized in that the guide surface sealing surface on the channel side merges into a surface perpendicular to the longitudinal axis of the control piston.
51. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 44 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolbenmotor zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe eine Schaftdichtfläche aufweist, wobei die Schaftdichtfläche parallel zur Längsachse des Steuerkolbens ausgebildet ist und mit einer Oberfläche eines Schaftes des Steuerkolbens zusammen- wirkt. 51. Axial piston engine according to claims 44 to 50, characterized in that the axial piston between the combustion chamber and the expander stage has a shaft sealing surface, wherein the shaft sealing surface is formed parallel to the longitudinal axis of the control piston and cooperates with a surface of a shaft of the control piston.
52. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 44 bis 51, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche, die Prallfläche, die Leitflächendichtfläche, die Schaftdichtfläche und/oder die Oberfläche des Schaftes des Steuerkolbens eine verspiegelte Oberfläche aufweisen. 52. Axial piston engine according to claims 44 to 51, characterized in that the guide surface, the baffle surface, the Leitflächendichtfläche, the shaft sealing surface and / or the surface of the shaft of the control piston have a mirrored surface.
53. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Ar- beitszy linder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine brennkammerseitige Oberfläche des Steuerkolbens verspiegelt ist. 53. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel stream from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston is controlled, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that at least one combustion chamber-side surface of the control piston is mirrored.
54. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Brennkammer einen Brennkammerboden aus verspiegeltem Metall aufweist. 54. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion chamber having a combustion chamber bottom of mirrored metal.
55. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Arbeitszylinder, der aus einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer gespeist wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer zwei Verbrennungsluft- eingänge aufweist. 55. Axial piston engine with at least one working cylinder, which is fed from a continuously operating combustion chamber, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion chamber has two combustion air inputs.
56. Axialkolbenmotor nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verbrennungslufteingänge für unterschiedlich temperierte Verbrennungsluft ausgebildet sind. 56. Axial piston engine according to claim 55, characterized in that the two combustion air inputs are designed for different tempered combustion air.
57. Axialkolbenmotor nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Verbrennungslufteingang von Verbrennungsluft vor einem Wärmeübertrager und ein zweiter Verbrennungslufteingang von Verbrennungsluft hinter diesem oder einem anderen Wärmeübertrager gespeist wird. 57. Axial piston engine according to claim 56, characterized in that a first combustion air inlet of combustion air in front of a heat exchanger and a second combustion air inlet of combustion air is fed behind this or another heat exchanger.
58. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Arbeitszylinder, der aus einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer gespeist wird und der einen Abgasauslass aufweist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Brennkammertemperatursensor zur Bestimmung der Temperatur in der Brennkammer. 58. Axial piston engine with at least one working cylinder which is fed from a continuously operating combustion chamber and which has an exhaust gas outlet, in particular also according to one of the preceding claims, characterized by a combustion chamber temperature sensor for determining the temperature in the combustion chamber.
59. Axialkolbenmotor nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammer- temperatursensor eine Flammtemperatur in der Brennkammer misst. 59. Axial piston engine according to claim 58, characterized in that the combustion chamber temperature sensor measures a flame temperature in the combustion chamber.
60. Axialkolbenmotor nach Anspruch 58 oder 59, gekennzeichnet durch eine Brennkammerregelung, welche den Brennkammertemperatursensor als Eingangssensor umfasst und die Brennkammer derart regelt, dass die Brennkammertemperatur zwischen 1.000 0C und 1500 0C liegt. 60. Axial piston engine according to claim 58 or 59, characterized by a combustion chamber control, which comprises the combustion chamber temperature sensor as an input sensor and the combustion chamber controls such that the combustion chamber temperature between 1000 0 C and 1500 0 C.
61. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 58 bis 60, gekennzeichnet durch einen Abgastemperatursensor zur Bestimmung der Abgastemperatur. 61. Axial piston engine according to one of claims 58 to 60, characterized by an exhaust gas temperature sensor for determining the exhaust gas temperature.
62. Axialkolbenmotor nach Anspruch 61, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammerregelung den Abgastemperatursensor als Eingangssensor umfasst und die Brennkammer derart regelt, dass die Abgastemperatur in einem Betriebszustand zwischen 850 0C und 1.200 0C liegt. 62. Axial piston engine according to claim 61, characterized in that the combustion chamber control comprises the exhaust gas temperature sensor as an input sensor and the combustion chamber controls such that the exhaust gas temperature is in an operating condition between 850 0 C and 1200 0 C.
63. Axialkolbenmotor nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand ein Leerlauf ist, 63. Axial piston engine according to claim 62, characterized in that the operating state is an idling,
64. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 58 bis 63, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammertemperatursensor ein Vorbrennkammertemperatursensor ist. 64. Axial piston engine according to one of claims 58 to 63, characterized in that the combustion chamber temperature sensor is a Vorbrennkammertemperatursensor.
65. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Arbeitszylinder, der aus einer kontinuierlich arbeitenden Brennkammer gespeist wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Brennkammerregelung, die eine Wasseraufgabe in die Brennkammer umfasst. 65. Axial piston engine with at least one working cylinder which is fed from a continuously operating combustion chamber, in particular also according to one of the preceding Claims, characterized by a combustion chamber control, which includes a water application in the combustion chamber.
66. Axialkolbenmotor nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufgabe unabhängig von einer Wasseraufgabe in oder vor einem Brennmittelverdichter vorgese- hen ist. 66. Axial piston engine according to claim 65, characterized in that the water application is provided independently of a water application in or in front of a fuel compressor.
67. Axialkolbenmotor nach Anspruch 65 oder 66, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufgabe in eine Vorbrennkammer erfolgt. 67. Axial piston engine according to claim 65 or 66, characterized in that the water application takes place in a pre-combustion chamber.
68. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 65 bis 67, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufgabe in eine Hauptbrennkammer erfolgt. 68. Axial piston engine according to one of claims 65 to 67, characterized in that the water application takes place in a main combustion chamber.
69. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 65 bis 68, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasseraufgabe zur Regelung einer Abgastemperatur genutzt wird. 69. Axial piston engine according to one of claims 65 to 68, characterized in that the water application is used to control an exhaust gas temperature.
70. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeaufnehmende und/oder der wärmeabgebende Teil des Wärmeüber- tragers stromabwärts und/oder stromaufwärts Mittel zur Aufgabe wenigstens eines Fluides aufweist. 70. An axial-piston engine having a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage and with at least one heat exchanger, the heat-absorbing part of the heat exchanger being arranged between the compressor stage and the combustion chamber, and the heat-emitting part of the heat exchanger is arranged between the expander stage and an environment, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-absorbing and / or the heat-emitting part of the heat transfer downstream and / or upstream means for discharging at least one fluid ,
71. Axialkolbenmotor nach Anspruch 70, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Wasser und/oder Brennstoff ist. 71. Axial piston engine according to claim 70, characterized in that the fluid is water and / or fuel.
72. Axialkolbenmotor nach Anspruch 70 oder 71, dadurch gekennzeichnet, dass im wärme- abgebenden Teil des Wärmeübertragers oder stromabwärts des wärmeabgebenden Teils des Wärmeübertragers ein Wasserabscheider angeordnet ist. 72. Axial piston engine according to claim 70 or 71, characterized in that in the heat-emitting part of the heat exchanger or downstream of the heat-emitting part of the heat exchanger, a water separator is arranged.
73. Axialkolbenmotor mit einer Brennmittelzufuhr und einer Abgasabfuhr, die wärmetauschend miteinander gekoppelt sind, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Wärmeübertrager. 73. Axial piston engine with a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled heat-exchanging with each other, in particular according to one of the preceding claims, characterized by at least two heat exchangers.
74. Axialkolbenmotor nach Anspruch 73, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertrager axial angeordnet sind. 74. Axial piston engine according to claim 73, characterized in that the heat exchangers are arranged axially.
75. Axialkolbenmotor nach Anspruch 73 oder 74, gekennzeichnet durch wenigstens vier Kolben, wobei die Abgase wenigstens zweier benachbarter Kolben in jeweils einen Wärmeübertrager geleitet werden. 75. Axial piston engine according to claim 73 or 74, characterized by at least four pistons, wherein the exhaust gases are passed at least two adjacent pistons in each case a heat exchanger.
76. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 73 bis 75, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase dreier Kolben in einen gemeinsamen Wärmeübertrager geleitet werden. 76. Axial piston engine according to one of claims 73 to 75, characterized in that the exhaust gases of three pistons are passed into a common heat exchanger.
77. Axialkolbenmotor nach Anspruch 73 oder 74, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Kolben, wobei die Abgase jedes Kolbens in jeweils einen Wärmeübertrager geleitet werden. 77. Axial piston engine according to claim 73 or 74, characterized by at least two pistons, wherein the exhaust gases of each piston are passed in each case a heat exchanger.
78. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer78. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one
Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichterstufe ein von der Expanderstufe verschiedenes Hubvolumen aufweist. Combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that the compressor stage has a different from the expander stage stroke volume.
79. Axialkolbenmotor nach Anspruch 78, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubvolumen der Verdichterstufe kleiner ist als das Hubvolumen der Expanderstufe. 79. Axial piston engine according to claim 78, characterized in that the stroke volume of the compressor stage is smaller than the stroke volume of the expander stage.
80. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 78 oder 79, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einzelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Verdichterstufe kleiner ist als das Einzelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Expanderstufe. 80. Axial piston engine according to claims 78 or 79, characterized in that a Einzelhubvolumen at least one cylinder of the compressor stage is smaller than the Einzelhubvolumen at least one cylinder of the Expanderstufe.
81. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 78 bis 80, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Zylinder der Verdichterstufe gleich oder geringer ist als die Anzahl der Zylinder der Expander stufe. 81. Axial piston engine according to claims 78 to 80, characterized in that the number of cylinders of the compressor stage is equal to or less than the number of cylinders of the expander stage.
82. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zylinder der Verdichterstufe wenigstens ein Gaswechselventil aus einem Leichtmetall aufweist. 82. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that at least one cylinder of the compressor stage at least one gas exchange valve made of a light metal.
83. Axialkolbenmotor nach Anspruch 82, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmetall Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, insbesondere Dural, ist. 83. Axial piston engine according to claim 82, characterized in that the light metal is aluminum or an aluminum alloy, in particular Dural.
84. Axialkolbenmotor nach Anspruch 82 oder 83, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas- Wechsel ventil ein Einlassventil ist. 84. Axial piston engine according to claim 82 or 83, characterized in that the gas exchange valve is an inlet valve.
85. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder durch einen Schusskanal über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben den Schusskanal öffnet und schließt, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben voneinander abweichende Offen- und Schließzeiten aufweist. 85. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder through a firing channel via at least one control piston is controlled, which is driven by a timing drive opens and closes the firing channel, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has different opening and closing times.
86. Axialkolbenmotor nach Anspruch 85, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben schneller geschlossen als geöffnet wird. 86. Axial piston engine according to claim 85, characterized in that the control piston is closed faster than opened.
87. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, wobei der Axialkolbenmotor ein oszillierendes sowie einen Strömungsquerschnitt freigebendes Gaswechsel- ventil umfasst und das Gaswechselventil diesen Strömungsquerschnitt mittels einer an das Gaswechselventil angreifenden Federkraft der Ventilfeder verschließt, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaswechselventil eine Prallfeder aufweist. 87. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the axial piston motor comprises an oscillating and a flow cross-section releasing gas exchange valve and the gas exchange valve this flow cross-section by means of a Closing to the gas exchange valve spring force of the valve spring closes, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the gas exchange valve has an impact spring.
88. Axialkolbenmotor nach Anspruch 87, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfeder eine kleinere Federlänge als eine Federlänge der Ventilfeder aufweist. 88. Axial piston engine according to claim 87, characterized in that the impact spring has a smaller spring length than a spring length of the valve spring.
89. Axialkolbenmotor nach Anspruch 88, dadurch gekennzeichnet, dass die Federlänge der Prallfeder der um einen Ventilhub des Gaswechselventils verringerten Federlänge der Ventilfeder entspricht. 89. Axial piston engine according to claim 88, characterized in that the spring length of the impact spring corresponds to a valve lift of the gas exchange valve reduced spring length of the valve spring.
90. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 87 bis 89, dadurch gekennzeichnet, dass die Federlänge der Prallfeder einer um einen Federweg der Prallfeder erhöhten Höhe einer Ventilführung entspricht. 90. Axial piston engine according to claims 87 to 89, characterized in that the spring length of the impact spring corresponds to an increased by a spring travel of the bounce height of a valve guide.
91. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 87 bis 90, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfeder bei Erreichen des Federweges der Prallfeder eine potentielle Energie aufweist, welche der maximalen betriebsbedingten kinetischen Energie des Gaswechselventils bei einem Freigeben des Strömungsquerschnittes entspricht. 91. Axial piston engine according to claims 87 to 90, characterized in that the impact spring on reaching the spring travel of the baffle spring has a potential energy which corresponds to the maximum operational kinetic energy of the gas exchange valve at a release of the flow cross-section.
92. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expan- derstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der92. A method for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and
Expanderstufe, wobei ein Brennmittelstrom von der Brennkammer unter Brennkammerdruck zum Zylinder der Expanderstufe über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird und der Axialkolbenmotor einen Ölkreislauf zur Schmierung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkreislauf in einen Motorölkreislauf und in einen Druckölkreis- lauf aufgeteilt wird und mit Brennkammerdruck beaufschlagte Bauteile des Axialkolbenmotors durch den Druckölkreislauf geschmiert werden. Expander stage, wherein a fuel flow from the combustion chamber is controlled under combustion chamber pressure to the cylinder of Expanderstufe via at least one control piston and the axial piston motor has an oil circuit for lubrication, characterized in that the oil circuit is divided into a motor oil circuit and in a Druckölkreis- run and acted upon combustion chamber pressure Components of the axial piston motor are lubricated by the pressure oil circuit.
93. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, dass der auf den Steuerkolben wirkende Brennkammerdruck durch ein in einer Steuerkammer bestehendes und dem Brennkammerdruck entsprechendes Druckniveau kompensiert wird. 93. A method for operating an axial piston motor according to claim 92, characterized in that the combustion chamber pressure acting on the control piston is compensated by an existing in a control chamber and the combustion chamber pressure corresponding pressure level.
94. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach den Ansprüchen 92 oder 93, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Brennkammerdruck entsprechende Druckniveau in der Steuerkammer durch die Verdichterstufe bereitgestellt wird. 94. A method for operating an axial piston motor according to claims 92 or 93, characterized in that the combustion chamber pressure corresponding pressure level is provided in the control chamber through the compressor stage.
95. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 92 bis 94, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines minimalen Ölstandes in einem Druckölsumpf der Druckölkreislauf mit Öl aus dem Motorölkreislauf befüllt wird. 95. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 92 to 94, characterized in that falls below a minimum oil level in a pressure oil sump, the pressure oil circuit is filled with oil from the engine oil circuit.
96. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 92 bis 95, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf bei Leerlauf und/oder bei Stillstand des Axialkolbenmotors verbunden wird. 96. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 92 to 95, characterized in that the pressure oil circuit is connected to the engine oil circuit at idle and / or at standstill of the axial piston motor.
97. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 92 bis 96, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf bei einem Druckunterschied kleiner als 5 bar zwischen dem Druckölkreislauf und dem Motoröl- kreislauf verbunden wird. 97. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 92 to 96, characterized in that the pressure oil circuit is connected to the engine oil circuit at a pressure difference of less than 5 bar between the pressure oil circuit and the engine oil circuit.
98. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem durch den Wärmeübertrager strömende Brennmittelstrom und/oder dem durch den Wärmeübertrager strömende Abgasstrom we- nigstens ein Fluid aufgegeben wird. 98. A method for operating an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage and with at least one heat exchanger, wherein the heat-absorbing part of the heat exchanger between the compressor stage and the Combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fluid flowing through the heat exchanger fuel stream and / or flowing through the heat exchanger exhaust stream is abandoned.
99. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 98, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser und/oder Brennstoff aufgegeben werden. 99. A method for operating an axial piston motor according to claim 98, characterized in that water and / or fuel are abandoned.
100. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 98 oder 99, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid stromabwärts und/oder stromaufwärts des Wärmeübertra- gers aufgegeben wird. 100. A method for operating an axial piston motor according to claim 98 or 99, characterized in that the fluid is fed downstream and / or upstream of the heat exchanger.
101. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 98 bis 100, dadurch gekennzeichnet, dass abgeschiedenes Wasser dem Brennmittelstrom und/oder dem Abgasstrom erneut aufgegeben wird. 101. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 98 to 100, characterized in that separated water is given up again to the fuel stream and / or the exhaust gas stream.
102. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 98 bis 101, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabe von Wasser und/oder Brennstoff zu einem definierten Zeitpunkt vor einem Stillstand des Axialkolbenmotors gestoppt wird und der Axialkolbenmotor bis zum Stillstand ohne eine Aufgabe von Wasser und/oder Kraftstoff betrieben wird. 102. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 98 to 101, characterized in that the task of water and / or fuel at a defined time before a stop of the axial piston motor is stopped and the axial piston motor to a stop without a task of water and / or fuel is operated.
103. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein Brennmittel während der Expansion in der Expanderstufe mit einem größeren Druckverhältnis als ein während der Verdichtung in der Verdichterstufe vorliegendes Druckverhältnis expandiert wird. 103. A method for operating an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that a combustion agent during expansion in the expander stage is expanded at a greater pressure ratio than a pressure ratio present during compression in the compressor stage.
104. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 103, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennmittel in der Expanderstufe annähernd bis zu einem Umgebungs- druck expandiert wird. 104. A method for operating an axial piston motor according to claim 103, characterized in that the fuel in the expander stage is expanded approximately to an ambient pressure.
105. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors, welcher eine wenigstens einen Zylinder umfassende Verdichterstufe und eine wenigstens einen Zylinder umfassende Expanderstufe sowie wenigstens eine Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe aufweist, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, und mit wenigstens einer den wärmeabgebenden Teil von dem wärmeaufnehmenden Teil des Wärmeübertragers abgrenzenden Wandung eines Rohres zur Trennung zweier Stoffströme, insbesondere auch nach einem der vorstehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr in wenigstens einer aus einem dem Rohr entsprechenden Werkstoff bestehenden Matrize angeordnet wird und stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dieser Matrize verbunden wird. 105. A method for producing a heat exchanger of an axial piston motor, which comprises a compressor stage comprising at least one cylinder and an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the heat-absorbing portion of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger is arranged between the expander stage and an environment, and with at least one wall of a pipe delimiting the heat-emitting part from the heat-absorbing part of the heat exchanger for separating two streams, in particular also according to one of the preceding claims, characterized the pipe is arranged in at least one die consisting of a material corresponding to the pipe and is connected in a material-locking and / or force-locking manner to this die.
106. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers nach Anspruch 105, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffschluss zwischen dem Rohr und der Matrix durch Schweißen oder Löten erfolgt. 106. A method for producing a heat exchanger according to claim 105, characterized in that the material connection between the tube and the matrix is carried out by welding or soldering.
107. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers nach den Ansprüchen 105 oder 106, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftschluss zwischen dem Rohr und der Matrix durch Schrumpfen erfolgt. 107. A method for producing a heat exchanger according to claims 105 or 106, characterized in that the adhesion between the tube and the matrix is effected by shrinkage.
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