EP2456956B1 - Axial-piston motor - Google Patents

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EP2456956B1
EP2456956B1 EP10754670.7A EP10754670A EP2456956B1 EP 2456956 B1 EP2456956 B1 EP 2456956B1 EP 10754670 A EP10754670 A EP 10754670A EP 2456956 B1 EP2456956 B1 EP 2456956B1
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EP
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pressure
axial piston
oil circuit
piston motor
combustion chamber
Prior art date
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EP10754670.7A
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Ulrich Rohs
Dieter Voigt
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GETAS Gesellschaft fuer Themodynamische Antriebssysteme mbH
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    • F02M31/04Apparatus for thermally treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture for heating combustion-air or fuel-air mixture
    • 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 whose orientation is oriented substantially coaxially to the axis of rotation of the rotational energy.
  • axial piston motors In addition to axial piston motors, which are operated for example only with compressed air, axial piston motors are also known, to which fuel is supplied.
  • This fuel can be multi-component, for example, from a fuel and from air, be formed, wherein the components are supplied together or separately to one or more combustion chambers.
  • the term "fuel” means any material that participates in the combustion or is carried along with the components participating in the combustion and flows through the axial piston motor.
  • the fuel then comprises at least fuel or fuel, wherein the term "fuel” in the present context fuel so any material describes which reacts exothermally 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 motors 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 a combustion chamber or more combustion chambers.
  • ikV internal continuous combustion
  • Axial piston motors can also work on the one hand with rotating piston, and correspondingly rotating cylinders, which are successively guided past a combustion chamber.
  • axial piston motors may comprise stationary cylinders, the working medium then being distributed successively to the cylinders in accordance with the desired load order.
  • such stationary cylinder having ikV axial piston from the EP 1 035 310 A2 and the WO 2009/062473 A2 known, wherein in the EP 1 035 310 A2 an axial-piston engine is disclosed in which the fuel supply and the exhaust gas discharge are coupled heat exchanging with each other.
  • the in the EP 1 035 310 A2 and the WO 2009/062473 A2 disclosed axial piston engines also have a separation between working cylinders and the corresponding working piston and compressor cylinders and the corresponding compressor piston, wherein the compressor cylinders are provided on the side facing away from the working cylinders of the axial piston motor.
  • 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 the terms “expansion stage” and “expander stage”, wherein an “expander stage” or “expansion stage” denotes the totality of all “expansion cylinders” or “expander cylinders” located therein.
  • 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, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled by at least one control piston, which is driven by a control drive, and wherein the axial piston motor characterized thereby, the control piston, in addition to the force applied by the control drive, is acted upon on its side facing away from the combustion chamber by a compensation force directed counter to the combustion chamber pressure.
  • a seal with respect to the control piston can be substantially improved at the combustion chamber by means of such an additional compression force, wherein for sealing to the combustion chamber or towards a firing channel leading to the fuel stream then ideally only a pure oil stripping is sufficient, so that one of the international patent application WO 2009/062473 A2 known in this respect sealing is much easier.
  • timing drive can be designed versatile.
  • the force applied by the control drive is different from the compensating force opposing the combustion chamber pressure according to the invention.
  • the entire timing gear can be made much more compact, since it essentially has to accommodate 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.
  • a compensating force can be applied constructively 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 be provided via an oil pump, in particular via a separate oil pump.
  • 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 compensation force is present anyway on the axial piston motor and also advantageously corresponds approximately 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.
  • 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 from the combustion chamber to the Working cylinder is controlled by 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 motor, which has a significant overpressure, preferably of at least 10 bar, relative to the surroundings.
  • 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.
  • 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, 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 timing drive
  • 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, which is acted upon on the one hand with compressor pressure.
  • the shaft seal is acted upon on the one hand by 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.
  • an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line, is passed through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled by 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 wetted with oil and the control piston wetting oil is guided in a separate oil circuit.
  • oil pumps are required to run the control piston wetting oil in a separate oil circuit can.
  • the oil pumps can work against different pressures. In this respect, they can be operated very low loss.
  • the axial piston motor comprises a main oil circuit for lubrication and / or cooling of assemblies of the axial piston motor, which is separated from the separate oil circuit.
  • the axial piston motor is distinguished 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 matched to one another in such a way that they jointly provide the compensation pressure described above for establishing the compensating force.
  • the axial piston motor can still be operated with less loss if the control piston is injection-cooled. As a result, the efficiency of the axial piston motor can be further improved.
  • a cooling, in particular of the control piston succeeds perfectly even at extremely high operating temperatures, when the spray cooling is done via oil.
  • an oil scraper is provided on the control piston. In particular, this can prevent the migration of oil into the weft channels and into the working cylinders.
  • 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 pressurized with combustion chamber pressure Component and proposed with an oil circuit for lubrication, wherein the oil circuit has a motor oil circuit and a pressure oil circuit with a different pressure level from the engine oil circuit.
  • the oil pump of this circuit such as a pressure oil pump of the pressure oil circuit, only apply the back pressure required to promote the oil and the In order to achieve a higher pressure which may be required in this circuit for other reasons than that required to convey the oil, it is not necessary for the pressure oil pump to apply it.
  • 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 pneumatically compensated to a large extent.
  • 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 permits a pressure difference of up to 40% between the pressure level and the pressure, be it the compressor pressure or the combustion chamber pressure. Preferably, however, should a pressure difference of a maximum of 7 bar by the name, "the pressure level corresponds to a pressure" are detected. Such pressure differences can still be intercepted without excessive losses of efficiency of seals that can withstand higher temperatures.
  • the pressure oil circuit at a full load of the axial piston motor has a pressure level greater than 20 bar.
  • 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 an idling of the axial piston and / or at a standstill of the axial piston motor has a pressure level below 5 bar.
  • the maintenance of a pressure in the pressure oil circuit may be particularly advantageous when a stop-start system causes a momentary stoppage of the axial piston and thus after starting the axial piston motor pressure in the pressure oil circuit does not need to be rebuilt, as this pressure is maintained even at a short-term standstill can be obtained.
  • 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 in terms of its efficiency by the separation of the oil circuit in a motor oil circuit and a pressure oil circuit is in particular complemented by the fact that the engine oil circuit has a motor oil sump and an engine oil pump and the pressure oil circuit has a pressure oil sump and a pressure oil pump ,
  • 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.
  • At least one pressure chamber formed as a control chamber is part of the pressure oil circuit.
  • control chamber in this case a corresponding cavity is described, which is arranged on a side facing away from the combustion chamber of the control piston or the control piston.
  • the side facing away from the combustion chamber is additionally defined by the direction of movement of the control piston.
  • the side facing away from the combustion chamber of the side of the control piston corresponds to which an applied gas pressure in its resultant opposes the combustion chamber pressure acting on the control piston.
  • 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 can be collected from here in an oil sump.
  • 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 charging valve is preferably justified 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 boost pressure of 5 bar, more preferably at 10 bar, most preferably at 30 bar.
  • a boost pressure of 5 bar, more preferably at 10 bar, most preferably at 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.
  • a pressure provided by a compressor stage to the axial piston engine wherein an air or a supplied fuel provided for application of this pressure generally has a temperature level above the ambient conditions when compressed from ambient conditions, can result in a pressure drop after one Throttle, 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 condensing out of the steam in the pressure oil circuit is prevented and the service life of the axial piston motor is not limited by the occurrence of corrosion.
  • 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.
  • 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 falling 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 protagonistgraderhaltende 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 actuates the equalizing valve not only via the oil level in the pressure oil circuit but also via the temperature or another parameter, such as an emergency signal or a maintenance signal, in order, for example, to replace the oil present in the pressure oil circuit.
  • the use of a relative to the engine oil circuit higher pressure levels in the pressure oil circuit is energetically particularly advantageous when the compensation 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 designed 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 in that thereby a further filling of the pressure oil circuit at a positive pressure drop is possible, emptying at negative pressure drop is prevented, however.
  • 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, with a combustion medium flow from the combustion chamber below Combustion chamber pressure to the cylinder of the expander stage is controlled by 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 lubricated with combustion chamber pressure components of the axial piston motor lubricated by the pressure oil circuit become.
  • 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.
  • 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 assembly for generating a corresponding pressure level is not required and further this has the advantage that the pressure provided by the compressor stage or the pressure level is also of an order of magnitude which corresponds to the one to be compensated Combustion chamber pressure corresponds.
  • the pressure oil circuit when falling below a minimum oil level in a pressure oil sump, 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 approach 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, regardless of the speed of the axial piston engine, has assumed a value at which the overcoming 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.
  • the in Figures 1 and 2 illustrated axial piston motor 201 has a continuously operating combustion chamber 210, from which successive working medium via shot channels 215 (exemplified) working cylinders 220 (exemplified numbered) is supplied.
  • 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 combustion chamber 210 particularly well.
  • this makes it possible to adjust the lambda value extremely well on the axial piston motor 201, as a result of which the combustion within the combustion chamber 210 can be adapted very precisely 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 medium flow or combustion medium flow within one of the shot channels 215 from the combustion chamber 210 to the respective working cylinder 220 is controlled by means of a control piston (not explicitly shown here) which is driven by a control drive (not explicitly shown here).
  • 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 particularly simply.
  • 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 when the control piston is 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.
  • control piston is also always wetted with oil, whereby it is lubricated and cooled at the same time, the control piston is preferably spray-cooled in this case.
  • 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 combustion chamber side consists of an iron alloy in order to be able to withstand even very high combustion medium temperatures better.
  • control piston may also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or rigidity as well as thermal difficulties can occur even more unlikely than with respect to an aluminum alloy.
  • each working piston 230 (exemplified figured) is arranged, which is realized via a rectilinear connecting rod 235 on the one hand with an output, which in this embodiment as a curved track 240 carrying, arranged on an output shaft 241 spacer 242, and on the other hand with a Compressor piston 250 are connected, which in each case in the manner explained in more detail below in the compressor cylinder 260 runs.
  • 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.
  • 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, for example, 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.
  • the task of water in the compressor cylinder 260 during a suction stroke of the corresponding compressor piston 250 which causes an isothermal compression or a isothermal compression as close as possible compression occurs.
  • a duty cycle of the compressor piston 250 includes a suction stroke and a compression stroke, respectively, wherein fuel is injected into the compressor cylinder during the suction stroke 260 passes, which then compressed during the compression stroke, so compressed, and is conveyed into the pressure line 255.
  • the task of water in this embodiment can be done in the pressure line 255, wherein within the heat exchanger by a clever deflection of the flow, the water evenly mixed with the fuel.
  • 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 returns the condensed water located in the exhaust gas to the axial piston motor 201 for a new task.
  • 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 in FIG. 3 shown axial piston motor 301 corresponds in its construction and in its operation substantially to the axial piston motor 201 after Figures 1 and 2 , For this reason, a detailed description is omitted, in FIG. 3 similarly acting assemblies are also provided with similar reference numerals and differ 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 job, 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 embedded 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 Figures 1 and 2 leads.
  • 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.
  • FIG. 4 shown axial piston motor 401 substantially corresponds to the axial piston motors 201 and 301 after FIGS. 1 to 3 , Accordingly, identical or similar components are similarly numbered and differ only by the first digit. Incidentally, accordingly, in this embodiment, a detailed explanation of the operation is omitted, since this already with respect to the axial piston motor 201 after Figures 1 and 2 has happened.
  • the axial piston motor 401 also 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 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 achieves 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 in each case through exhaust ducts 425 which lead to heat exchangers 470, these heat exchangers 470 following the heat exchangers 270 of the axial piston motor 201 identically Figures 1 and 2 (see in particular FIG. 2 ) are arranged.
  • the working medium leaves the heat exchanger 470 through outlets 427 (numbered as an example).
  • working piston 430 and compressor piston 450 are arranged, which are connected via a rigid connecting rod 435 with each other.
  • 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 of the combustion chamber 410, wherein the measures mentioned in the aforementioned 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 may be opened or closed depending on the operating state of the axial piston motor 401. So it is conceivable, for example, one of the valves 485 close 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 overrun mode, ie no combustion medium is needed at all but is driven via the output shaft 441. 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 required, 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, the outlets of the compressor cylinders 460 corresponding to the number of pressure lines 455 then being combined-optionally via an annular channel section.
  • 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.
  • the axial piston motor 401 can be equipped with two combustion agent reservoirs 480 in another embodiment not explicitly shown here, wherein the two combustion agent reservoirs 480 can then be loaded with different pressures, so that with the two combustion agent reservoirs 480 in real time always with different pressure intervals can be worked.
  • 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.
  • thermo sensors for measuring the temperature of the exhaust gas or in the combustion chamber.
  • the temperature sensors are all temperature sensors in question, the reliable temperatures between 800 ° C and 1,100 ° 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 axial piston motors 201, 301 and 401 may be respectively controlled via the temperature sensors such that the exhaust gas temperature when leaving the power cylinders 220, 320, 420 is approximately 900 ° C and if present, the temperature in the pre-combustion chamber is approximately 1000 ° C ,
  • such temperature sensors are each as input sensors in the form of a Vorschtemperatursensors 592 and two exhaust gas temperature sensors 593 a combustion chamber control (not explicitly shown here) available and shown schematically.
  • a meaningful value is determined via the quality of the combustion or with regard to the running stability of the further axial piston motor 501.
  • a flame temperature in the preburner 517 are 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, if necessary, regulated, so that optimal combustion of the combustion medium is always guaranteed.
  • the construction and operation of the further axial piston motor 501 correspond to those of the previously 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.
  • the combustion chamber 510 has two combustion air inlets not shown here in detail. 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.
  • combustibles may both be ignited and burned, and combustor 510 may be charged with combustibles 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.
  • fuel or fuel can be injected into the combustion chamber 510
  • the combustion medium injected by the treatment nozzle 512 is already mixed with combustion air.
  • the main nozzle 511 is aligned substantially parallel to a main combustion 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 direction 516 of the main nozzle 511 and a jet 519 of the dressing nozzle 512 intersect at a common intersection within the conical chamber 513.
  • 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 per se known working cylinder 520 lead corresponding working piston 530, which are mechanically connected by means of connecting rods 535 with compressor piston 550.
  • the connecting rods 535 in this embodiment comprise spindles 536 which run along a cam track 540 while the working 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.
  • a compression of the process air if appropriate also including an injected water, which can optionally be used for additional cooling.
  • 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 substantially 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 in the above explanatory embodiments with respect to FIGS FIGS. 1 to 4 already described in detail.
  • the exhaust gases may be supplied to the heat exchanger (s) via the aforementioned exhaust passages 525, the heat exchangers being 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 motor 501 is connected to the combustion chamber 510 via a firing channel 515, so that a ignited fuel-air mixture from the combustion chamber 510 reaches the respective working cylinder 520 via the firing channels 515 and performs work as a working medium to the working piston 530 can.
  • the working medium flowing out of the combustion chamber 510 can be supplied via at least one firing channel 515 successively to at least two working cylinders 520, 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 opening and closing 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. A closing of the firing channel 515 takes place here via the control piston 531 also with its control piston cover 532.
  • the control piston 531 is driven by means of a timing 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, in particular a thermal Decoupling is used.
  • the control piston 531 can perform a substantially axially directed stroke 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.
  • control piston 531 in addition to the force applied by the control drive additionally with a combustion chamber pressure counteracting compensation force acted upon, so that the control gear can be designed particularly simple.
  • 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 located 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 struts 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 be even 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 region 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. This applies in particular to the combustion chamber floor (Not explicitly numbered) but also for 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 motor 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 Veradorungen at least partially.
  • the firing channels 515 and the control pistons 531 can be provided structurally particularly simply 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 firing 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 still be provided in order to protect in particular the weft channel ring 539 or its material from direct contact with corrosive combustion products or at excessively high temperatures.
  • the combustion chamber floor 548 in turn may also have a further ceramic or metallic coating, in particular a reflective coating, on its surface, which on the one hand reduces the heat radiation arising from the combustion chamber 510 by increasing the reflectance and on the other hand reduces 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, wherein in the specific exemplary embodiment according to FIG. 6 however, is not explicitly shown.
  • 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.
  • 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 application 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.
  • 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.
  • annular 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 on the other hand, in each case an annular gap (not numbered) remains between the steel tube and the housing part having the branch channels, and that the two annular gaps are connected to one another 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 leads into the respective combustion chamber 1326.
  • 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 water evaporate 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 possibly be recovered from the exhaust gas of the respective axial piston motor and reused.
  • 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, as described above, a ceramic assembly 1306 with a ceramic combustion chamber wall 1307 and a profiled steel tube 1308 on.
  • a ceramic assembly 1306 with a ceramic 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.
  • a respective firing channel 1315 belonging to a control piston is periodically released as soon as the working piston located in the working cylinder 1320 1330 performs a movement toward its top dead center or is already in top dead center.
  • the shot channel 1315 has the axis of symmetry 1315A along which a baffle 1332A is aligned.
  • the baffle 1332A which is aligned parallel to this axis of symmetry 1315A, thus aligns with a wall of the weft channel 1315 as soon as the control piston 1331 is in its bottom dead center, thereby 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 parallel to Guiding surface 1332A aligned so that this guide surface sealing surface 1332E approximately with the guide surface 1332A closes when the control piston 1331 has reached its top dead center.
  • the cylindrical surface of the control piston 1331 also terminates with a stem 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 profile.
  • a control piston cam track 1333 deviating from a sinusoidal shape makes it possible to hold the control piston 1331 in the respective upper or lower dead center for a defined period of time, thereby keeping the opening cross section maximally as possible with the firing channel 1315 open and, on the other hand, maintaining the thermal stress on the control piston surfaces during opening and closing Closing of the firing channel as a result of a critical flow rate of the fuel to keep as low as possible by the time of opening a maximum possible opening speed on the configuration of the control piston cam 1333 is selected.
  • a control piston 1331 located in the piston oil chamber 1362 which operates the control piston seal 1363 with oil or from the control piston seal 1363 resuming mecanicdes oil resumes.
  • the control piston oil chamber 1362 is fed via the pressure oil circuit 1361.
  • the bottom 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 may be charged with oil via the pressurized oil circuit 1361 rather than via a water circuit 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 control chamber 1364, which may be under higher pressure, with respect to the rest of the axial piston motor which is 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 may also be connected to the rotating shaft in a different manner.
  • the 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 symmetry axis 1303 may be formed.
  • the baffle 1332A and the baffle sealing surface 1332E may be deviated from a plane.
  • the FIG. 7 shows an embodiment of the guide surface 1332A and the Leitzindicht constitutional 1332E, these surfaces represent an angled straight line at least in a sectional plane.
  • the surfaces of the control piston 1331 shown in this embodiment are mirrored to pass through Heat radiation occurring heat losses via the control piston to prevent 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 FIG. 6 ) to minimize wall heat loss.
  • cooling chamber 1334 of the control piston 1331 is partially filled with a liquid present at operating temperature of the axial piston motor metal, sodium in this embodiment, which dissipate by convection and heat conduction heat from the surfaces of the control piston and can pass on the located in the pressure oil circuit 1361 oil.
  • the pressure oil circuit 1361 supplying oil to the control piston 1331 is shown schematically in FIG FIG. 8 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 can provide over the second supply line 2025 of the control chamber 2023 available.
  • 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.
  • 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 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 with 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 allows oil from the engine oil sump 2012 via which 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 unless the pressurized oil pump 2021 can produce a sufficient pressure gradient between the pressurized oil circuit 2003 and the engine oil circuit 2002.
  • an oil separator 2028 is interposed.
  • this oil separator 2028 serves to supply the control chamber 2023 with oil-free, compressed air
  • the compressor stage 2011 oil-free air is returned.
  • 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 compensation valve 2026 thus continues to have the task of supplying the pressurized oil circuit 2003 with a sufficiently large amount of oil, in that the pressurized oil pump 2021 can receive missing oil from the engine oil sump 2012 via the first inlet 2032.
  • 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 includes for mounting and connection to an exhaust manifold of an axial piston motor a flange 3021 with corresponding arranged in a bolt hole bores 3022 in the radially outer region of the heat exchanger head plate 3020.
  • the die 3023 In the radially inner region of the flange 3021 is the die 3023, which numerous as Tubular seats 3024 has executed 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 configured 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 hereby 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 thermal stresses in the tube seats 3024 can be minimized by homogeneous coefficients of thermal expansion.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional view of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a bounce spring 1412.
  • the gas exchange valve 1401 is in this case designed as an automatically opening valve without cam control, which opens at a given pressure difference, the in-cylinder pressure is lower than the pressure in the case of a suction of the cylinder Intake passage from which the corresponding cylinder sucks a fuel.
  • the gas exchange valve 1401 is preferably used as an inlet valve in the compressor stage.
  • the valve spring 1411 in this case provides a closing force on the gas exchange valve 1401, by means of which the opening time can be determined via the design 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.
  • valve spring plate 1413 in turn is fastened with at least two wedge pieces 1414 in a form-fitting manner 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 under certain operating conditions that the gas exchange valve 1401 such a high acceleration by the voltage applied to the valve plate 1402 Pressure difference takes place, which leads to an 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, the valve disk 1402 releases a flow cross section at its valve seat 1403, which geometry does not increase significantly further from a certain valve stroke.
  • 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 disk 1413 When the valve lift or the calculated valve lift at maximum flow cross section is exceeded, 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 disk 1413 to have 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.
  • valve spring plate 1403 comes to rest on the impact spring 1412, whereby the overall spring force, consisting of the valve spring 1411 and the impact spring 1412, jumps and the gas exchange valve 1402 is subject to a strong deceleration.
  • the stiffness of the baffle spring 1412 is chosen in this embodiment so that at a maximum opening speed of the gas exchange valve 1401, the gas exchange valve 1401 is just as much delayed by resting on the baffle spring 1412 that no contact between moving components of the valve group, such as the valve spring plate 1413, and fixed components, such as valve spring guide 1406.
  • the two-stage spring force applied in this embodiment also has the advantage that during the closing of the gas exchange valve 1401 this gas exchange valve 1401 is not accelerated in excess in the opposite direction and does not bounce in the valve plate 1402 with an excessive speed in the valve seat 1403, as the 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 Another schematic sectional view of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a bounce spring 1412 shows the 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 tapered 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 are made of a light metal according to this embodiment, ie when used in the compressor stage and as an automatically opening valve.
  • the lower mass inertia of a gas exchange valve 1402 made of light metal favors in this case the fast opening but also the fast and gentle closing of the gas exchange valve 1401.
  • the low inertia of the valve seat 1403 is protected because the gas exchange valve 1401 in this embodiment, no excessive kinetic energy when placed in releases the valve seat 1403.
  • 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.

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Description

Die Erfindung betrifft einerseits einen Axialkolbenmotor. Andererseits betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors.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.

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 Drehachse der Rotationsenergie ausgerichtet ist.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 whose orientation is oriented substantially coaxially to the axis of rotation of the rotational energy.

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 zugeführt werden. In vorliegendem Fall bezeichnet somit der Begriff "Brennmittel" jegliches Material, welches an der Verbrennung teilnimmt oder mit den an der Verbrennung teilnehmenden Komponenten mitgeführt wird und den Axialkolbenmotor durchströmt. Das Brennmittel umfasst 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.In addition to axial piston motors, which are operated for example only with compressed air, axial piston motors are also known, to which fuel is supplied. This fuel can be multi-component, for example, from a fuel and from air, be formed, wherein the components are supplied together or separately to one or more combustion chambers. In the present case, therefore, the term "fuel" means any material that participates in the combustion or is carried along with the components participating in the combustion and flows through the axial piston motor. The fuel then comprises at least fuel or fuel, wherein the term "fuel" in the present context fuel so any material describes which reacts exothermally 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.

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.In particular, axial piston motors 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 a combustion chamber or more combustion chambers.

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 Belastungsreihenfolge verteilt wird.Axial piston motors can also work on the one hand with rotating piston, and correspondingly rotating cylinders, which are successively guided past a combustion chamber. On the other hand, axial piston motors may comprise stationary cylinders, the working medium then being distributed successively to the cylinders in accordance with the desired load order.

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.For example, such stationary cylinder having ikV axial piston from the EP 1 035 310 A2 and the WO 2009/062473 A2 known, wherein in the EP 1 035 310 A2 an axial-piston engine is disclosed in which the fuel supply and the exhaust gas discharge are coupled heat exchanging with each other.

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 Arbeitsseite zugeordnet werden.The in the EP 1 035 310 A2 and the WO 2009/062473 A2 disclosed axial piston engines also have a separation between working cylinders and the corresponding working piston and compressor cylinders and the corresponding compressor piston, wherein the compressor cylinders are provided on the side facing away from the working cylinders of the axial piston motor. In this respect, such axial piston motors can be assigned to a compressor and a working side.

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.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 the terms "expansion stage" and "expander stage", wherein an "expander stage" or "expansion stage" denotes the totality of all "expansion cylinders" or "expander cylinders" located therein.

Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, den Wirkungsgrad eines Axialkolbenmotors zu verbessern.It is an object of the present invention to improve the efficiency of an axial piston engine.

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 auszeichnet, 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 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, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled by at least one control piston, which is driven by a control drive, and wherein the axial piston motor characterized thereby, the control piston, in addition to the force applied by the control drive, is acted upon on its side facing away from the combustion chamber by a compensation force directed counter to the combustion chamber pressure.

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.Advantageously, a seal with respect to the control piston can be substantially improved at the combustion chamber by means of such an additional compression force, wherein for sealing to the combustion chamber or towards a firing channel leading to the fuel stream then ideally only a pure oil stripping is sufficient, so that one of the international patent application WO 2009/062473 A2 known in this respect sealing is much easier.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass speziell der Steuertrieb vielseitig ausgelegt sein kann.At this point it should be noted that especially the timing drive can be designed versatile.

Besonders vorteilhaft ist es, dass die vom Steuertrieb aufgebrachte Kraft von der erfindungsgemäß dem Brennkammerdruck entgegengerichteten Kompensationskraft verschieden ist.It is particularly advantageous that the force applied by the control drive is different from the compensating force opposing the combustion chamber pressure according to the invention.

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.In general, the entire timing gear can be made much more compact, since it essentially has to accommodate 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.

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 applied constructively 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.

Alternativ bzw. kumulativ hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Kompensationskraft hydraulisch, beispielsweise über einen Öldruck, aufgebracht wird. Ein derartiger Öldruck kann beispielsweise 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.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 be provided via an oil pump, in particular via a separate oil pump. 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.

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 Erzeugen 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.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 compensation force is present anyway on the axial piston motor and also advantageously corresponds approximately 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.

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.

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 from the combustion chamber to the Working cylinder is controlled by 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.

In diesem Zusammenhang bezeichnet der Begriff "Druckraum" jeden umschlossenen Raum des Axialkolbenmotors, der gegenüber der Umgebung einen deutlichen Überdruck, vorzugsweise von mindestens 10 bar, aufweist.In this context, the term "pressure chamber" refers to any enclosed space of the axial piston motor, which has a significant overpressure, preferably of at least 10 bar, relative to the surroundings.

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.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.

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.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, 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 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, which is acted upon on the one hand with compressor pressure.

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.If the shaft seal is acted upon on the one hand by 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.

Es kann bei einer entsprechend ausgestalteten Wellendichtung jedoch auch mit Atmosphärendruck oder mit einem sonstigen Motorendruck, welcher niedriger als der Verdichterdruck ist, gearbeitet werden.However, in the case of a correspondingly configured shaft seal, it is also possible to work with atmospheric pressure or with another engine pressure which is lower than the compressor pressure.

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.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, is passed through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled by 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 wetted with oil and the control piston wetting oil is guided in a separate oil circuit.

Zwar sind zwei Ölpumpen erforderlich, um das den Steuerkolben benetzende Öl in einem separaten Ölkreislauf führen zu können. Jedoch können die Ölpumpen gegen unterschiedliche Drücke arbeiten. Insofern können sie sehr verlustarm betrieben werden.Although two oil pumps are required to run the control piston wetting oil in a separate oil circuit can. However, the oil pumps can work against different pressures. In this respect, they can be operated very low loss.

Der Begriff "separat" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass mindestens ein weiterer Ölkreislauf für weitere Bauteile und/oder Bauteilgruppen an dem Axialkolbenmotor existiert.The term "separately" in the present context means that at least one further oil circuit exists for further components and / or component groups on the axial piston motor.

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.In this respect, it is advantageous if the axial piston motor comprises a main oil circuit for lubrication and / or cooling of assemblies of the axial piston motor, which is separated from the separate oil circuit.

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 öffen- und schließbare Verbindung zwischen dem Hauptölkreislauf und dem separaten Ölkreislauf auszeichnet.In order to be able to carry out an adjustment or a check of the oil levels of the two oil circuits in a comfortable and precise manner, it is advantageous if the axial piston motor is distinguished by an openable and closable connection between the main oil circuit and the separate oil circuit.

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.Depending on the specific implementation of the present invention, the separate oil circuit and the compressor pressure can be matched to one another in such a way that they jointly provide the compensation pressure described above for establishing the compensating force.

Der Axialkolbenmotor kann noch verlustärmer betrieben werden, wenn der Steuerkolben spritzgekühlt ist. Hierdurch kann der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors weiter verbessert werden.The axial piston motor can still be operated with less loss if the control piston is injection-cooled. As a result, the efficiency of the axial piston motor can be further improved.

Eine Kühlung insbesondere des Steuerkolbens gelingt selbst bei extrem hohen Arbeitstemperaturen hervorragend, wenn die Spritzkühlung über Öl erfolgt.A cooling, in particular of the control piston succeeds perfectly even at extremely high operating temperatures, when the spray cooling is done via oil.

Um einen kritischen Verlust von Öl am Steuerkolben verhindern zu können, ist es vorteilhaft, wenn an dem Steuerkolben ein Ölabstreifer vorgesehen ist. Insbesondere kann hierdurch ein Abwandern von Öl in die Schusskanäle und in die Arbeitszylinder verhindert werden.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, this can prevent the migration of oil into the weft channels and into the working cylinders.

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 Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteil und mit einem Ölkreislauf zur Schmierung vorgeschlagen, wobei der Ölkreislauf einen Motorölkreislauf und einen Druckölkreislauf mit einem vom Motorölkreislauf 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 Kreislaufes, beispielsweise eine Druckölpumpe des Druckölkreislaufes, 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.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 pressurized with combustion chamber pressure Component and proposed with an oil circuit for lubrication, wherein the oil circuit has a motor oil circuit and a pressure oil circuit with a different pressure level from the engine oil circuit. In this way, also in accordance with 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, such as a pressure oil pump of the pressure oil circuit, only apply the back pressure required to promote the oil and the In order to achieve a higher pressure which may be required in this circuit for other reasons than that required to convey the oil, it is not necessary for the pressure oil pump to apply it.

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 Brennkammerdruck 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.Because 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 pneumatically compensated to a large extent. 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.

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 Bezeichnung, "das Druckniveau entspricht einem Druck" erfasst werden. Derartige Druckunterschiede können noch ohne zu große Wirkungsgradverluste von Dichtungen abgefangen werden, die auch höheren Temperaturen standhalten.It should be noted in this connection that the term "the pressure level corresponds to a pressure" also permits a pressure difference of up to 40% between the pressure level and the pressure, be it the compressor pressure or the combustion chamber pressure. Preferably, however, should a pressure difference of a maximum of 7 bar by the name, "the pressure level corresponds to a pressure" are detected. Such pressure differences can still be intercepted without excessive losses of efficiency of seals that can withstand higher temperatures.

Um bei einer variablen Leistungsabgabe des Axialkolbenmotors diesem wirkungsgradverbessernden Vorteil nicht entgegen zu stehen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Druckölkreislauf 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 weiterhin 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 Aufrechterhaltung 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, wodurch wiederum eine nicht oder schwächer wirkungsgradgünstige Verdichterleistung zur Erzeugung des Kompensationsdruckes an der Verdichterstufe abgerufen werden würde.In order not to oppose this efficiency-improving advantage at a variable power output of the axial piston motor, it is further proposed that the pressure oil circuit at a full load of the axial piston motor has a pressure level greater than 20 bar. 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 an 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. The maintenance of a pressure in the pressure oil circuit may be particularly advantageous when a stop-start system causes a momentary stoppage of the axial piston and thus after starting the axial piston motor pressure in the pressure oil circuit does not need to be rebuilt, as this pressure is maintained even at a short-term standstill can be obtained. 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. A constantly higher gas force may possibly lead to an overcompensation of the combustion chamber pressure, which in turn would be a non-performance or low-efficiency compressor power to generate the compensation pressure at the compressor stage would be retrieved.

Mit "Leerlauf" ist an dieser Stelle der Betriebszustand gemeint, bei welchem die indizierte Leistung des Axialkolbenmotors im Wesentlichen der Reibleistung des Axialkolbenmotors entspricht, also sich die effektive Leistung zu null ergibt.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.

Die Aufgabe der Erfindung, einen Axialkolbenmotor hinsichtlich seines Wirkungsgrades, durch die Trennung des Ölkreislaufes in einen Motorölkreislauf und einen Druckölkreislauf, zu verbessern, wird insbesondere ergänzend dadurch gelöst, dass der Motorölkreislauf einen Motorölsumpf und eine Motorölpumpe aufweist und der Druckölkreislauf einen Druckölsumpf 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.The object of the invention to improve an axial piston engine in terms of its efficiency by the separation of the oil circuit in a motor oil circuit and a pressure oil circuit, is in particular complemented by the fact that the engine oil circuit has a motor oil sump and an engine oil pump and the pressure oil circuit has a pressure oil sump and a pressure oil pump , 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.

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 Ölstand 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 Ölschäumung, Ölwerfen oder ein anderweitig nicht gewünschter Ölaustritt aus dem Druckölkreislauf verhindert werden.In order to ensure the wetting of the components subject to combustion chamber pressure, such as, for example, the control piston and other components interacting with the control piston, it is also 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 operation but also that overfilling the pressure oil circuit and associated effects such as oil, oil or otherwise undesirable oil leakage from the pressure oil circuit can be prevented.

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.Furthermore, it is 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.

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 beispielsweise 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.With "control chamber" in this case a corresponding cavity is described, which is arranged on a side facing away from the combustion chamber of the control piston or the control piston. The side facing away from the combustion chamber is additionally defined by the direction of movement of the control piston. Thus, the side facing away from the combustion chamber of the side of the control piston corresponds to which an applied gas pressure in its resultant opposes the combustion chamber pressure acting on the control piston. In the control chamber and other assemblies that interact with the or the control piston, such as controlling effective cams or bearing assemblies may be provided. 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 can be collected from here in an oil sump.

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.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.

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.

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.The control engineering effort, the charging valve is preferably justified 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.

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.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.

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.According to the load points present in the operation of the axial piston motor, the charging valve is advantageously characterized in that the charging valve switches at a boost pressure of 5 bar, more preferably at 10 bar, most preferably at 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.

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.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.

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.The use of a pressure provided by a compressor stage to the axial piston engine, wherein an air or a supplied fuel provided for application of this pressure generally has a temperature level above the ambient conditions when compressed from ambient conditions, can result in a pressure drop after one Throttle, 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.

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.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.

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 ausgeschieden 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 abgeschiedene 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.Furthermore, it is 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 condensing out of the steam in the pressure oil circuit is prevented and the service life of the axial piston motor is not limited by the occurrence of corrosion. 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.

Eine wirkungsgradgünstige Verwendung eines gegenüber dem Motorölkreislauf höheren Druckniveaus im Druckölkreislauf kann durch das bestehende Druckgefälle zu einer höheren 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 Unterschreiten 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.An efficient use of a relation to the engine oil circuit higher pressure levels in the pressure oil circuit can lead to a higher oil leakage from the pressure oil circuit in the engine oil circuit through 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 falling 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.

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.Furthermore, it is 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.

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 Notlaufsignal oder einem Wartungssignal, ansteuert, um beispielsweise ein Austauschen des im Druckölkreislauf befindlichen Öls zu erreichen.It is also conceivable that the control device actuates the equalizing valve not only via the oil level in the pressure oil circuit but also via the temperature or another parameter, such as an emergency signal or a maintenance signal, in order, for example, to replace the oil present in the pressure oil circuit.

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 relative to the engine oil circuit higher pressure levels in the pressure oil circuit is energetically particularly advantageous when the compensation 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.

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.For an efficacy-preserving design of the compensation valve, it is cumulatively proposed 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.

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 Druckölkreislaufes bei einer Fehlfunktion des Ausgleichsventils verhindert werden.Alternatively or cumulatively, therefore, it is also proposed that a return valve designed 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 continue to be advantageously prevented unintentional emptying of the pressure oil circuit in case of malfunction of the compensation valve.

Insbesondere wird dementsprechend vorgeschlagen, dass das Rücklaufventil eine Strömungsrichtung vom Motorölkreislauf zum Druckölkreislauf aufweist.In particular, it is accordingly proposed that the return valve has a flow direction from the engine oil circuit to the pressure oil circuit.

Die Sicherungsfunktion des Rückschlagventils wird in dieser Anordnung vorteilhaft dadurch umgesetzt, dass hierdurch ein weiteres Befüllen des Druckölkreislaufes bei einem positiven Druckgefälle möglich ist, ein Entleeren bei negativem Druckgefälle jedoch unterbunden wird.The safety function of the check valve is advantageously implemented in this arrangement in that thereby a further filling of the pressure oil circuit at a positive pressure drop is possible, emptying at negative pressure drop is prevented, however.

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-improved 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, with a combustion medium flow from the combustion chamber below Combustion chamber pressure to the cylinder of the expander stage is controlled by 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 lubricated with combustion chamber pressure components of the axial piston motor lubricated by the pressure oil circuit become.

Zusätzlich hierzu wird vorgeschlagen, dass der auf den Steuerkolben wirkende Brennkammerdruck durch ein in einer Steuerkammer bestehendes und dem Brennkammerdruck entsprechenden Druckniveau kompensiert wird.In addition thereto, 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.

Diese vorgeschlagenen Verfahren für einen Axialkolbenmotor tragen wiederum zu einer Wirkungsgradverbesserung des Axialkolbenmotors bei, indem einerseits die beiden Teilkreisläufe des Ölkreislaufes jeweils für sich genommen auf einem minimal erforderlichen Druckniveau arbeiten und somit die Leistungsaufnahme der in diesen Teilkreisläufen befindlichen Ölpumpen 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.These proposed methods for an axial piston motor in turn contribute to an improvement in the efficiency of the axial piston engine by, on the one hand, the two subcircuits of the oil circuit each taken at a minimum required pressure level and thus the power consumption of these subcircuits located oil pumps needs, 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 that does not serve the efficiency of the circular process, so that the thermodynamic efficiency of the axial piston engine is maximized.

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 Verdichterstufe bereitgestellte Druck bzw. das Druckniveau auch in einer Größenordnung liegt, welche dem zu kompensierenden Brennkammerdruck entspricht.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 assembly for generating a corresponding pressure level is not required and further this has the advantage that the pressure provided by the compressor stage or the pressure level is also of an order of magnitude which corresponds to the one to be compensated Combustion chamber pressure corresponds.

Vorzugsweise wird bei Unterschreiten eines minimalen Ölstandes in einem Druckölsumpf 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.Preferably, when falling below a minimum oil level in a pressure oil sump, 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.

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 Überwindung 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.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 approach 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, regardless of the speed of the axial piston engine, has assumed a value at which the overcoming 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.

Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft verschiedene Axialkolbenmotoren und deren Baugruppen dargestellt sind.Further advantages, objects and characteristics 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 components are shown by way of example.

Es zeigen:

Figur 1
eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Axialkolbenmotors zur Erläuterung des allgemeinen technologischen Hintergrunds der Erfindung;
Figur 2
eine schematische Aufsicht auf den Axialkolbenmotor nach Fig. 1;
Figur 3
eine schematische Aufsicht auf einen zweiten Axialkolbenmotor in ähnlicher Darstellung wie Fig. 2 zur Erläuterung des allgemeinen technologischen Hintergrunds der Erfindung;
Figur 4
eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Axialkolbenmotors in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 zur Erläuterung des allgemeinen technologischen Hintergrunds der Erfindung;
Figur 5
eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einem Vorbrennertemperatursensor und zwei Abgastemperatursensoren zur Erläuterung des allgemeinen technologischen Hintergrunds der Erfindung;
Figur 6
eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einer als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer, einem Ausschnitt des Ölkreislaufes und eine alternative Ausgestaltung der Steuerkolben;
Figur 7
eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einer als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer, einem Ausschnitt des Ölkreislaufes und eine alternative Ausgestaltung der Steuerkolben;
Figur 8
eine schematische Darstellung eines Ölkreislaufes für einen Axialkolbenmotor mit einem Druckölkreislauf;
Figur 9
eine schematische Darstellung eines Flansches für einen Wärmeübertrager mit einer hierin angeordneten Matrize zur Aufnahme für Rohre eines Wärmeübertragers;
Figur 10
eine schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils mit einer Ventilfeder und einer Prallfeder; und
Figur 11
eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils mit einer Ventilfeder und einer Prallfeder.
Show it:
FIG. 1
a schematic sectional view of a first axial piston motor for explaining the general technological background of the invention;
FIG. 2
a schematic plan view of the axial piston according to Fig. 1 ;
FIG. 3
a schematic plan view of a second axial piston motor in a similar representation as Fig. 2 to explain the general technological background of the invention;
FIG. 4
a schematic sectional view of a third axial piston engine in a similar representation as Fig. 1 to explain the general technological background of the invention;
FIG. 5
a schematic sectional view of another axial piston motor with a pre-burner temperature sensor and two exhaust gas temperature sensors for explaining the general technological background of the invention;
FIG. 6
a schematic sectional view of another axial piston motor with a pressure chamber designed as a control chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston;
FIG. 7
a schematic sectional view of another axial piston motor with a pressure chamber designed as a control chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston;
FIG. 8
a schematic representation of an oil circuit for an axial piston motor with a pressure oil circuit;
FIG. 9
a schematic representation of a flange for a heat exchanger with a die arranged therein for receiving tubes of a heat exchanger;
FIG. 10
a schematic sectional view of a gas exchange valve with a valve spring and a bounce spring; and
FIG. 11
a further schematic sectional view of a gas exchange valve with a valve spring and a bounce spring.

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 in Figures 1 and 2 illustrated axial piston motor 201 has a continuously operating combustion chamber 210, from which successive working medium via shot channels 215 (exemplified) working cylinders 220 (exemplified numbered) is supplied.

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 LambdaWert außerordentlich gut an dem Axialkolbenmotor 201 eingestellt werden, wodurch die Verbrennung 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.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 combustion chamber 210 particularly well. In particular, this makes it possible to adjust the lambda value extremely well on the axial piston motor 201, as a result of which the combustion within the combustion chamber 210 can be adapted very precisely 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.

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.A working medium flow or combustion medium flow within one of the shot channels 215 from the combustion chamber 210 to the respective working cylinder 220 is controlled by means of a control piston (not explicitly shown here) which is driven by a control drive (not explicitly shown here).

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 Verdichterzylinderdrucks konstruktiv mit besonders geringem Aufwand erzeugt werden.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 particularly simply. The compensation force can be generated pneumatically on the basis of the present compressor cylinder pressure constructively with very little effort.

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.In particular, the seal on the respective control piston can be made exceptionally simple when the control piston is 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.

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.The control piston is also always wetted with oil, whereby it is lubricated and cooled at the same time, the control piston is preferably spray-cooled in this case. 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.

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 brennkammerseitig jedoch aus einer Eisenlegierung, um selbst sehr hohen Brennmitteltemperaturen besser standhalten zu können.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 combustion chamber side consists of an iron alloy in order to be able to withstand even very high combustion medium temperatures better.

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.Alternatively, the control piston may also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or rigidity as well as thermal difficulties can occur even more unlikely than with respect to an aluminum alloy.

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 Abtriebswelle 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.In the working cylinders 220 each working piston 230 (exemplified figured) is arranged, which is realized via a rectilinear connecting rod 235 on the one hand with an output, which in this embodiment as a curved track 240 carrying, arranged on an output shaft 241 spacer 242, and on the other hand with a Compressor piston 250 are connected, which in each case in the manner explained in more detail below in the compressor cylinder 260 runs.

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.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.

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.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.

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.

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 immediately out FIG. 2 As can be seen, 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.

In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors 201 durch weitere Maßnahmen erhöht werden kann. So kann das Brennmittel beispielsweise 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 vorliegendem 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.In this context, it is understood that the efficiency of the axial piston motor 201 can be increased by further measures. Thus, the fuel can be used, for example, 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.

Besonders bevorzugt erfolgt die Aufgabe von Wasser in den Verdichterzylinder 260 während eines Saughubes des entsprechenden Verdichterkolbens 250, was eine isotherme Verdichtung 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.Particularly preferably, the task of water in the compressor cylinder 260 during a suction stroke of the corresponding compressor piston 250, which causes an isothermal compression or a isothermal compression as close as possible compression occurs. As can be readily seen, a duty cycle of the compressor piston 250 includes a suction stroke and a compression stroke, respectively, wherein fuel is injected into the compressor cylinder during the suction stroke 260 passes, which then compressed during the compression stroke, so compressed, and is conveyed into 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.

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 werden kann.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 thus be brought to high temperatures very quickly.

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 Abgasnachbehandlung, 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 angeordnet, 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 be done in the pressure line 255, wherein within the heat exchanger by a clever deflection of the flow, the water evenly mixed with the fuel. 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 returns the condensed water located in the exhaust gas to the axial piston motor 201 for a new task. 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.

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.The in FIG. 3 shown axial piston motor 301 corresponds in its construction and in its operation substantially to the axial piston motor 201 after Figures 1 and 2 , For this reason, a detailed description is omitted, in FIG. 3 similarly acting assemblies are also provided with similar reference numerals and differ 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 job, supplied via exhaust ducts 325 each heat exchangers 370.

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.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 embedded 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 Figures 1 and 2 leads. 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.

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.Also the in FIG. 4 shown axial piston motor 401 substantially corresponds to the axial piston motors 201 and 301 after FIGS. 1 to 3 , Accordingly, identical or similar components are similarly numbered and differ only by the first digit. Incidentally, accordingly, in this embodiment, a detailed explanation of the operation is omitted, since this already with respect to the axial piston motor 201 after Figures 1 and 2 has happened.

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 also 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.

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.The firing channels 415 can be opened or closed by means of control pistons not shown 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 achieves 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.

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).After the work has been completed, the working medium leaves the working cylinders 420 in each case through exhaust ducts 425 which lead to heat exchangers 470, these heat exchangers 470 following the heat exchangers 270 of the axial piston motor 201 identically Figures 1 and 2 (see in particular FIG. 2 ) are arranged. The working medium leaves the heat exchanger 470 through outlets 427 (numbered as an example).

In den Arbeitszylindern 420 bzw. den Verdichterzylindern 460 sind jeweils Arbeitskolben 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.In the working cylinders 420 and the compressor cylinders 460 respectively working piston 430 and compressor piston 450 are arranged, which are connected via a rigid connecting rod 435 with each other. 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.

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.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 of the combustion chamber 410, wherein the measures mentioned in the aforementioned embodiments can also be provided depending on the concrete implementation.

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 addition, in the axial-piston engine 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.

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 denkbar, 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 441 angetrieben wird. Der durch die in einer derartigen Betriebssituation auftretende Bewegung der Verdichterkolben 450 bedingte Überschuss an Brennmittel kann dann ebenfalls ohne Weiteres in den Brennmittelspeicher 480 gespeichert werden.The valves 482 and 485 may be opened or closed depending on the operating state of the axial piston motor 401. So it is conceivable, for example, one of the valves 485 close 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 overrun mode, ie no combustion medium is needed at all but is driven via the output shaft 441. 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.

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.The combustion medium stored in this way can be supplied to the axial piston motor 401 as required, 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.

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.Possibly. can be dispensed to 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 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 Druckleitungen 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 aufrecht 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.In an alternative embodiment of the axial piston motor 401, the annular channel 456 can be dispensed with, the outlets of the compressor cylinders 460 corresponding to the number of pressure lines 455 then being combined-optionally via an annular channel section. In such an embodiment, it may be useful to provide only one of the pressure lines 455 or not all the pressure lines 455 with the fuel storage 480 to provide or 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, there is then sufficient combustion means available for the combustion chamber 410 without further control or control measures 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.

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.It is understood that the axial piston motor 401 can be equipped with two combustion agent reservoirs 480 in another embodiment not explicitly shown here, wherein the two combustion agent reservoirs 480 can then be loaded with different pressures, so that with the two combustion agent reservoirs 480 in real time always with different pressure intervals can be worked. 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.

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 °C und 1.100 °C messen können. Insbesondere wenn die Brennkammer eine Vorbrennkammer und eine Hauptbrennkammer umfasst, kann über derartige Temperatursensoren auch die Temperatur der Vorbrennkammer 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 °C und - falls vorhanden - die Temperatur in der Vorbrennkammer ungefähr 1.000 °C beträgt.In the FIGS. 1 to 4 not shown are temperature sensors for measuring the temperature of the exhaust gas or in the combustion chamber. As such temperature sensors are all temperature sensors in question, the reliable temperatures between 800 ° C and 1,100 ° 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 axial piston motors 201, 301 and 401 may be respectively controlled via the temperature sensors such that the exhaust gas temperature when leaving the power cylinders 220, 320, 420 is approximately 900 ° C and if present, the temperature in the pre-combustion chamber is approximately 1000 ° C ,

Bei dem gemäß der Darstellung nach der Figur 5 gezeigten weiteren Axialkolbenmotor 501 sind derartige Temperatursensoren jeweils als Eingangssensoren in Gestalt eines Vorkammertemperatursensors 592 und zweier Abgastemperatursensoren 593 einer Brennkammerregelung (hier nicht explizit gezeigt) vorhanden und entsprechend schematisch dargestellt.In the as shown in the FIG. 5 shown further axial piston motor 501 such temperature sensors are each as input sensors in the form of a Vorkammertemperatursensors 592 and two exhaust gas temperature sensors 593 a combustion chamber control (not explicitly shown here) available and shown schematically.

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 aussagekräftiger Wert über die Qualität der Verbrennung bzw. hinsichtlich der Laufstabilität des weiteren Axialkolbenmotors 501 ermittelt. Beispielsweise kann eine Flammtemperatur im Vorbrenner 517 gemessen werden, um mittels einer Brennkammerregelung unterschiedliche Betriebszustände an dem weiteren Axialkolbenmotor 501 regeln zu können.In particular, by means of the antechamber temperature sensor 592 - which in this embodiment can also be referred to as preburner temperature sensor 592 due to its proximity to a preburner 517 of the further axial piston motor 501, a meaningful value is determined via the quality of the combustion or with regard to the running stability of the further axial piston motor 501. For example, a flame temperature in the preburner 517 are 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.

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 sit at outlets or exhaust ducts 525 of the respective working cylinder 520, the operating state of the combustion chamber 510 can be cumulatively checked and, if necessary, regulated, so that optimal combustion of the combustion medium is always guaranteed.

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.Otherwise, the construction and operation of the further axial piston motor 501 correspond to those of the previously 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.

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.The combustion chamber 510 has two combustion air inlets not shown here in detail. 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.

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 Zweistufenverbrennung, 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.Within combustor 510, combustibles may both be ignited and burned, and combustor 510 may be charged with combustibles 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.

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.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.

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 fuel or fuel can be injected into the combustion chamber 510 In this embodiment, the combustion medium injected by the treatment nozzle 512 is already mixed with combustion air.

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.The main nozzle 511 is aligned substantially parallel to a main combustion 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.

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 direction 516 of the main nozzle 511 and a jet 519 of the dressing nozzle 512 intersect at a common intersection within the conical chamber 513.

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.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 purpose, 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.

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 zusätzlich mit Prozessluft vermischt in den Vorbrenner 517 bzw. in die konische Kammer 513 des Hauptbrenners 518 eingespritzt werden.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.

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.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.

Die an sich bekannten Arbeitszylinder 520 führen entsprechende Arbeitskolben 530, die jeweils mittels Pleuelstangen 535 mit Verdichterkolben 550 mechanisch verbunden sind.The per se known working cylinder 520 lead corresponding working piston 530, which are mechanically connected by means of connecting rods 535 with compressor piston 550.

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.The connecting rods 535 in this embodiment comprise spindles 536 which run along a cam track 540 while the working 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.

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.In a manner known per se, by means of the compressor pistons 550, a compression of the process air, if appropriate also including an injected water, which can optionally be used for additional cooling. If the task of water or steam 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.

Hierdurch können gegebenenfalls Abgase in einem oder mehreren hier nicht dargestellten 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 zugeführt 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 substantially 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 in the above explanatory embodiments with respect to FIGS FIGS. 1 to 4 already described in detail. The exhaust gases may be supplied to the heat exchanger (s) via the aforementioned exhaust passages 525, the heat exchangers being arranged axially with respect to the further axial piston motor 501.

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.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.

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 motor 501 is connected to the combustion chamber 510 via a firing channel 515, so that a ignited fuel-air mixture from the combustion chamber 510 reaches the respective working cylinder 520 via the firing channels 515 and performs work as a working medium to the working piston 530 can.

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 Öffen- 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 via at least one firing channel 515 successively to at least two working cylinders 520, 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 opening and closing 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.

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 Ausführungsbeispiel 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.The number of control pistons 531 of the further axial piston motor 501 is predetermined by the number of working cylinders 520. A closing of the firing channel 515 takes place here via the control piston 531 also with its control piston cover 532. The control piston 531 is driven by means of a timing 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, in particular a thermal Decoupling is used. In the present exemplary embodiment of the further axial piston motor 501, the control piston 531 can perform a substantially axially directed stroke 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.

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.Advantageously, the control piston 531 in addition to the force applied by the control drive additionally with a combustion chamber pressure counteracting compensation force acted upon, so that the control gear can be designed particularly simple. The compensation force is generated pneumatically on the basis of the present compressor cylinder pressure constructively with very little effort.

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.In particular, the seal on the respective control piston 531 can be made exceptionally simple if the control piston 531 is located 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.

Um die bewegten Massen auch hinsichtlich des vorliegenden Steuerkolbens 531 vorteilhaft 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.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 struts 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.

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 be even more unlikely than with respect to an aluminum alloy.

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.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 region 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.

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.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 floor (Not explicitly numbered) but also for 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 motor 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.

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 Arbeitszylinder 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 Beschichtungen 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 firing channels 515 and the control pistons 531 can be provided structurally particularly simply 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 firing 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 still be provided in order to protect in particular the weft channel ring 539 or its material from direct contact with corrosive combustion products or at excessively high temperatures. The combustion chamber floor 548 in turn may also have a further ceramic or metallic coating, in particular a reflective coating, on its surface, which on the one hand reduces the heat radiation arising from the combustion chamber 510 by increasing the reflectance and on the other hand reduces heat conduction by reducing the thermal conductivity.

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.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, wherein in the specific exemplary embodiment according to FIG FIG. 6 however, is not explicitly shown. 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, you can be provided between the working cylinders 520 and compressor cylinders 560 and the Brennmittelspeicher shut-off valves or throttle valves or control or control valves. 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.

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.Finally, it should also be noted that a water application 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.

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.In the FIGS. 6 and 7 shown further axial piston motors substantially correspond to the axial piston motor 501, so that in this respect a further explanation of the effect and operation is dispensed with. Significant difference between the axial piston from the FIGS. 6 and 7 on the one hand and the axial piston motor 501 on the other hand, the cooling of the cylinder 1314 via the cylindrical chamber 1314 charged with combustion medium combustion chamber, which takes place in the axial piston motor shown in addition to 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.

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.This water is fed via branch channels in each case an annular 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 on the other hand, in each case an annular gap (not numbered) remains between the steel tube and the housing part having the branch channels, and that the two annular gaps are connected to one another 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.

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.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 leads into the respective combustion chamber 1326. 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.

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 Axialkolbenmotors wiedergewonnen und wiederverwendet werden kann.It is understood that the water evaporate 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 possibly be recovered from the exhaust gas of the respective axial piston motor and reused.

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 ausgerichtete 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 Leitflächendichtfläche 1332E ist wiederum parallel zur Leitfläche 1332A ausgerichtet, so dass diese Leitflächendichtfläche 1332E annähernd mit der Leitfläche 1332A abschließt, sobald der Steuerkolben 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 annähernd 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.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, as described above, a ceramic assembly 1306 with a ceramic 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. Due to the oscillating movement of the control piston 1331 along its longitudinal axes 1315B, a respective firing channel 1315 belonging to a control piston is periodically released as soon as the working piston located in the working cylinder 1320 1330 performs a movement toward its top dead center or is already in top dead center. The shot channel 1315 has the axis of symmetry 1315A along which a baffle 1332A is aligned. The baffle 1332A, which is aligned parallel to this axis of symmetry 1315A, thus aligns with a wall of the weft channel 1315 as soon as the control piston 1331 is in its bottom dead center, thereby 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 parallel to Guiding surface 1332A aligned so that this guide surface sealing surface 1332E approximately with the guide surface 1332A closes when the control piston 1331 has reached its top dead center. The cylindrical surface of the control piston 1331 also terminates with a stem 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.

Der Steuerkolben 1331 wird über die Steuerkolbenkurvenbahn 1333 gesteuert. Diese Steuerkolbenkurvenbahn 1333 beinhaltet nicht notwendiger Weise ein sinusförmig ausgeprägtes 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 Steuerkolbenkurvenbahn 1333 gewählt wird.The spool 1331 is controlled via the spool cam 1333. This spool cam 1333 does not necessarily include a sinusoidal profile. A control piston cam track 1333 deviating from a sinusoidal shape makes it possible to hold the control piston 1331 in the respective upper or lower dead center for a defined period of time, thereby keeping the opening cross section maximally as possible with the firing channel 1315 open and, on the other hand, maintaining the thermal stress on the control piston surfaces during opening and closing Closing of the firing channel as a result of a critical flow rate of the fuel to keep as low as possible by the time of opening a maximum possible opening speed on the configuration of the control piston cam 1333 is selected.

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 zurücldließendes 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 Druckölkreislauf 1361 anstatt über einen Wasserkreislauf mit Öl beschickt werden, um die Unterseite des Brennraumes 1326 zu kühlen.Also, that points into the FIG. 6 illustrated embodiment, a control piston 1331 located in the piston oil chamber 1362, which operates the control piston seal 1363 with oil or from the control piston seal 1363 resumingließendes oil resumes. The control piston oil chamber 1362 is fed via the pressure oil circuit 1361. The bottom 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. Also, optionally, the inner cooling channels 1345 may be charged with oil via the pressurized oil circuit 1361 rather than via a water circuit to cool the underside of the combustion chamber 1326.

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 Dichthülse 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.At the in FIG. 7 1, a first control chamber seal 1365 and a second control shaft seal 1366 designed as a radial shaft seal are provided, which seal the control chamber 1364, which may be under higher pressure, with respect to the rest of the axial piston motor which is 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 immediately apparent, the sealing sleeve 1367 may also be connected to the rotating shaft in a different manner. 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.

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 Symmetrieachse 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.The 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 symmetry axis 1303 may be formed. Also, the baffle 1332A and the baffle sealing surface 1332E may be deviated from a plane. The FIG. 7 shows an embodiment of the guide surface 1332A and the Leitflächendichtfläche 1332E, these surfaces represent an angled straight line at least in a sectional plane.

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 Wandwärmeübergang 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.Also, the surfaces of the control piston 1331 shown in this embodiment, such as the baffle 1332A or the baffle 1332E, as well as the sealing surfaces, such as the baffle sealing surface 1332E or the shaft sealing surface 1332D, are mirrored to pass through Heat radiation occurring heat losses via the control piston to prevent 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 FIG. 6 ) 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.

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.The in the FIG. 7 illustrated cooling chamber 1334 of the control piston 1331 is partially filled with a liquid present at operating temperature of the axial piston motor metal, sodium in this embodiment, which dissipate by convection and heat conduction heat from the surfaces of the control piston and can pass on the located in the pressure oil circuit 1361 oil.

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 Ölrücklauf 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.The pressure oil circuit 1361 supplying oil to the control piston 1331 is shown schematically in FIG FIG. 8 shown. 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 can provide over the second supply line 2025 of the control chamber 2023 available. 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 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.

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.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 with 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 allows oil from the engine oil sump 2012 via which 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 unless the pressurized oil pump 2021 can produce a sufficient pressure gradient between the pressurized oil circuit 2003 and the engine oil circuit 2002.

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 verhindert werden. Der Rücklauf 2029 verbindet hierbei den Ölabscheider 2028 mit dem Druckölsumpf 2022.In the pressure lines 2015 and 2030 also an oil separator 2028 is interposed. 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 case of a return flow from the pressurized oil circuit 2003 in the compressor stage 2011 thus effectively the autonomous ignition of the oil-enriched fuel can be prevented during compression or after compression. The return 2029 in this case connects the oil separator 2028 with the pressure oil sump 2022.

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 Druckölkreislauf 2002 bzw. mit dem Motorölsumpf 2012 des Motorölkreislaufes 2002 zu verbinden. Dem Ausgleichsventil 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 compensation valve 2026 thus continues to have the task of supplying the pressurized oil circuit 2003 with a sufficiently large amount of oil, in that the pressurized oil pump 2021 can receive missing oil from the engine oil sump 2012 via the first inlet 2032. 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.

Figur 9 zeigt eine Wärmeübertragerkopfplatte 3020, welche für die Verwendung für einen Wärmeübertrager für einen Axialkolbenmotor geeignet ist. Die Wärmeübertragerkopfplatte 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. 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 includes for mounting and connection to an exhaust manifold of an axial piston motor a flange 3021 with corresponding arranged in a bolt hole bores 3022 in the radially outer region of the heat exchanger head plate 3020. In the radially inner region of the flange 3021 is the die 3023, which numerous as Tubular seats 3024 has executed holes for receiving pipes.

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.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.

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 Wärmespannungen in den Rohrsitzen 3024 durch homogene Wärmeausdehnungskoeffizienten minimiert werden können.Alternatively, the tube seats 3024 may be configured 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. The material bond is hereby 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 thermal stresses in the tube seats 3024 can be minimized by homogeneous coefficients of thermal expansion.

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 unterschiedliche Werkstoffe für die Rohre und die Wärmeübertragerkopfplatte 3020 verwendet werden, da die Möglichkeit besteht, dass durch die sehr hohen auftretenden Temperaturen von über 1000°C eine alleinige Verwendung einer Presspassung wegen unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten unter Umständen versagen kann.It is also possible in this solution to mount tubes in the tube seats 3024 by means of a press fit, and in addition to this, to be soldered or welded. By this type of assembly, a tightness of the heat exchanger can be ensured, if different materials for the tubes and the heat exchanger head plate 3020 are used, since there is the possibility that due to the very high temperatures occurring above 1000 ° C, a sole use of an interference fit different coefficients of thermal expansion may fail under certain circumstances.

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 Gaswechselventil 1401 findet vorzugsweise als Einlassventil in der Verdichterstufe Verwendung. Die Ventilfeder 1411 stellt hierbei eine Schließkraft am Gaswechselventil 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. FIG. 10 shows a schematic sectional view of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a bounce spring 1412. The gas exchange valve 1401 is in this case designed as an automatically opening valve without cam control, which opens at a given pressure difference, the in-cylinder pressure is lower than the pressure in the case of a suction of the cylinder Intake passage from which the corresponding cylinder sucks a fuel. The gas exchange valve 1401 is preferably used as an inlet valve in the compressor stage. The valve spring 1411 in this case provides a closing force on the gas exchange valve 1401, by means of which the opening time can be determined via the design 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.

Der Ventilfederteller 1413 wiederum ist mit wenigstens zwei Keilstücken 1414 formschlüssig am Ventilschaft 1404 des Gaswechselventils 1401 befestigt.The valve spring plate 1413 in turn is fastened with at least two wedge pieces 1414 in a form-fitting manner on the valve stem 1404 of the gas exchange valve 1401.

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 Gaswechselventil 1401 eine derart hohe Beschleunigung durch die an dem Ventilteller 1402 anliegenden Druckunterschied erfolgt, welche zu einem übermäßigen Öffnen des Gaswechselventils 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 under certain operating conditions that the gas exchange valve 1401 such a high acceleration by the voltage applied to the valve plate 1402 Pressure difference takes place, which leads to an excessive opening of the gas exchange valve 1401 beyond the set valve lift addition.

Der Ventilteller 1402 gibt bei einem Öffnen des Gaswechselventils 1402 an seinem Ventilsitz 1403 einen Strömungsquerschnitt frei, welcher ab einem gewissen Ventilhub geometrisch 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 einerseits 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.When the gas exchange valve 1402 is opened, the valve disk 1402 releases a flow cross section at its valve seat 1403, which geometry does not increase significantly further from a certain valve stroke. 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 at maximum flow cross section is exceeded, 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 disk 1413 to have 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.

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 Gaswechselventil 1402 einer starken Verzögerung unterliegt. Die Steifigkeit der Prallfeder 1412 ist in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, dass bei einer maximalen Öffnungsgeschwindigkeit des Gaswechselventils 1401 das Gaswechselventil 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.In order to prevent or limit this excessive opening of the gas exchange valve 1401, the valve spring plate 1403 comes to rest on the impact spring 1412, whereby the overall spring force, consisting of the valve spring 1411 and the impact spring 1412, jumps and the gas exchange valve 1402 is subject to a strong deceleration. The stiffness of the baffle spring 1412 is chosen in this embodiment so that at a maximum opening speed of the gas exchange valve 1401, the gas exchange valve 1401 is just as much delayed by resting on the baffle spring 1412 that no contact between moving components of the valve group, such as the valve spring plate 1413, and fixed components, such as valve spring guide 1406.

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.The two-stage spring force applied in this embodiment also has the advantage that during the closing of the gas exchange valve 1401 this gas exchange valve 1401 is not accelerated in excess in the opposite direction and does not bounce in the valve plate 1402 with an excessive speed in the valve seat 1403, as the 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.

Eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils 1401 mit einer Ventilfeder 1411 und einer Prallfeder 1412 zeigt die Figur 11, in welcher ein zwei stückiger Ventilfederteller 1413 in Verbindung mit einem Stützring 1415 verwendet wird. In dieser Ausführungsform wird der geteilte Ventilfederteller 1413 ohne Verwendung von Kegelstücken 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.Another schematic sectional view of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a bounce spring 1412 shows the 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 tapered 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.

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 Gaswechselventils 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. Bezugszeichenliste: 201 Axialkolbenmotor 420 Arbeitszylinder 205 Gehäusekörper 425 Abgaskanal 210 Brennkammer 427 Auslass 215 Schusskanal 430 Arbeitskolben 220 Arbeitszylinder 435 Pleuelstange 225 Abgaskanal 440 Kurvenbahn 227 Auslass 441 Abtriebswelle 230 Arbeitskolben 442 Abstandhalter 235 Pleuelstange 450 Verdichterkolben 240 Kurvenbahn 455 Druckleitung 241 Abtriebswelle 456 Ringkanal 242 Abstandhalter 457 Zuleitung 250 Verdichterkolben 460 Verdichterzylinder 255 Druckleitung 470 Wärmeübertrager 257 Zuleitung 480 Brennmittelspeicher 260 Verdichterzylinder 481 Speicherleitung 270 Wärmeübertrager 485 Ventil 301 Axialkolbenmotor 501 Axialkolbenmotor 305 Gehäusekörper 502 Hauptbrennrichtung 310 Brennkammer 503 Symmetrieachse 315 Schusskanal 504 Verbrennungsluftzufuhr 320 Arbeitszylinder 505 Gehäusekörper 325 Abgaskanal 506 keramische Baugruppe 370 Wärmeübertrager 507 keramische Brennkammerwand 508 profiliertes Rohr 401 Axialkolbenmotor 509 Kühlluftkammer 405 Gehäusekörper 510 Brennkammer 410 Brennkammer 511 Hauptdüse 415 Schusskanal 512 Aufbereitungsdüse 513 konische Kammer 560 Verdichterzylinder 514 zylindrische Kammer 592 Vorkammertemperatursensor 515 Schusskanal 593 Abgastemperatursensor 516 erste Strahlrichtung 517 Vorbrenner 1302 Hauptbrennrichtung 518 Hauptbrenner 1303 Symmetrieachse 519 weitere Strahlrichtung 1306 keramische Baugruppe 520 Arbeitszylinder 1307 keramische Brennkammerwand 521 Prozessluftzufuhr 1308 profiliertes Stahlrohr 522 weitere Verbrennungsluftzufuhr 1309A Wasserkammer 523 Löcherkranz 1309D Ringkanal 524 Kühlluftkammerzufuhr 1309E Ringkanal 525 Abgaskanal 1309F Kanal 526 Brennraum 1314 zylindrische Kammer 530 Arbeitskolben 1315 Schusskanal 531 Steuerkolben 1315A Symmetrieachse des Schusskanal 532 Steuerkolbendeckel 1315B Längsachse des Steuerkolbens 533 Steuerkolbenkurvenbahn 1320 Arbeitszylinder 534 Abstandhalter 1326 Brennraum 535 Pleuelstange 1330 Arbeitskolben 536 Pleuellaufräder 1331 Steuerkolben 537 Antriebskurvenbahnträger 1332A Leitfläche 538 Wasserkühlung 1332B Prallfläche 539 Schusskanalring 1332D Schaftdichtfläche 540 Kurvenbahn 1332E Leitflächendichtfläche 541 Abtriebswelle 1333 Steuerkolbenkurvenbahn 543 Hubbewegung 1334 Kühlkammer 545 innere Kühlkanäle 1345 innere Kühlkanäle 546 mittlere Kühlkanäle 1348 Brennkammerboden 547 äußere Kühlkanäle 1361 Druckölkreislauf 548 Brennkammerboden 1362 Steuerkolbenölraum 550 Verdichterkolben 1363 Steuerkolbendichtung 1364 Steuerkammer 2021 Druckölpumpe 1365 erste Steuerkammerdichtung 2022 Druckölsumpf 1366 zweite Steuerkammerdichtung 2023 Steuerkammer 1367 Dichthülse 2024 Steuerleitung Ölstand 2025 zweite Zuleitung 1401 Gaswechselventil 2026 Ausgleichsventil 1402 Ventilteller 2027 Rücklaufventil 1403 Ventilsitz 2028 Ölabscheider 1404 Ventilschaft 2029 Rücklauf 1405 Ventilführung 2030 Druckleitung 1406 Ventilfederführung 2031 Ölrücklauf 1411 Ventilfeder 2032 erster Zulauf 1412 Prallfeder 2033 zweiter Zulauf 1413 Ventilfederteller 2034 gemeinsamer Zulauf 1414 Kegelstück 2035 Zulauf 1415 Stützring 2036 Steuerleitung 1416 Sicherungsring 3020 Wärmeübertragerkopfplatte 3021 Flansch 2001 Ölkreislauf 3022 Montagebohrung 2002 Motorölkreislauf 3023 Matrize 2003 Druckölkreislauf 3024 Rohrsitz 2011 Verdichterstufe 2012 Motorölsumpf 2015 Druckleitung 2016 Ladeventil In order to continue to achieve a rapid opening and closing of the gas exchange valve, gas exchange valves 1401 are made of a light metal according to this embodiment, ie when used in the compressor stage and as an automatically opening valve. The lower mass inertia of a gas exchange valve 1402 made of light metal favors in this case the fast opening but also the fast and gentle closing of the gas exchange valve 1401. Also, the low inertia of the valve seat 1403 is protected because the gas exchange valve 1401 in this embodiment, no excessive kinetic energy when placed in releases the valve seat 1403. 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. LIST OF REFERENCE NUMBERS 201 axial piston motor 420 working cylinder 205 housing body 425 exhaust duct 210 combustion chamber 427 outlet 215 firing channel 430 working piston 220 working cylinder 435 connecting rod 225 exhaust duct 440 cam track 227 outlet 441 output shaft 230 working piston 442 spacer 235 connecting rod 450 pistons compressor 240 cam track 455 pressure line 241 output shaft 456 annular channel 242 spacer 457 supply 250 pistons compressor 460 compression cylinder 255 pressure line 470 Heat exchanger 257 supply 480 Combustion agent storage 260 compression cylinder 481 storage line 270 Heat exchanger 485 Valve 301 axial piston motor 501 axial piston motor 305 housing body 502 Main focal direction 310 combustion chamber 503 axis of symmetry 315 firing channel 504 Combustion air supply 320 working cylinder 505 housing body 325 exhaust duct 506 ceramic assembly 370 Heat exchanger 507 ceramic combustion chamber wall 508 profiled tube 401 axial piston motor 509 Cooling air chamber 405 housing body 510 combustion chamber 410 combustion chamber 511 Main Jet 415 firing channel 512 regeneration injector 513 conical chamber 560 compression cylinder 514 cylindrical chamber 592 Vorkammertemperatursensor 515 firing channel 593 Exhaust gas temperature sensor 516 first beam direction 517 prebumer 1302 Main focal direction 518 main burner 1303 axis of symmetry 519 further beam direction 1306 ceramic assembly 520 working cylinder 1307 ceramic combustion chamber wall 521 Process air supply 1308 profiled steel tube 522 further combustion air supply 1309a water chamber 523 holes wreath 1309d annular channel 524 Cooling air supply chamber 1309E annular channel 525 exhaust duct 1309f channel 526 combustion chamber 1314 cylindrical chamber 530 working piston 1315 firing channel 531 spool 1315A Symmetry axis of the firing channel 532 Control piston cover 1315b Longitudinal axis of the control piston 533 Spool cam track 1320 working cylinder 534 spacer 1326 combustion chamber 535 connecting rod 1330 working piston 536 Pleuellaufräder 1331 spool 537 Drive cam carrier 1332a baffle 538 water cooling 1332B baffle 539 Shot channel ring 1332D Shaft sealing surface 540 cam track 1332E Leitflächendichtfläche 541 output shaft 1333 Spool cam track 543 stroke movement 1334 cooling chamber 545 internal cooling channels 1345 internal cooling channels 546 medium cooling channels 1348 combustion chamber base 547 outer cooling channels 1361 Pressure oil circulation 548 combustion chamber base 1362 Control piston oil chamber 550 pistons compressor 1363 Control piston seal 1364 control chamber 2021 Pressure oil pump 1365 first control chamber gasket 2022 Pressure oil sump 1366 second control chamber gasket 2023 control chamber 1367 sealing sleeve 2024 Control line oil level 2025 second supply line 1401 Gas exchange valve 2026 equalization valve 1402 valve disc 2027 Return valve 1403 valve seat 2028 oil separator 1404 valve stem 2029 returns 1405 valve guide 2030 pressure line 1406 Valve spring guide 2031 Oil return 1411 valve spring 2032 first feed 1412 impact spring 2033 second inlet 1413 Valve spring retainer 2034 common feed 1414 cotter 2035 Intake 1415 support ring 2036 control line 1416 circlip 3020 Wärmeübertragerkopfplatte 3021 flange 2001 Oil circuit 3022 mounting hole 2002 Engine oil circulation 3023 die 2003 Pressure oil circulation 3024 tube seat 2011 compressor stage 2012 Engine oil sump 2015 pressure line 2016 charging valve

Claims (22)

  1. An axial piston motor having at least one compressor cylinder, having at least one working cylinder and having at least one pressure line, through which compressed fuel is conducted from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled via at least one control piston, which is driven by a control drive comprising a control shaft, characterized in that the control piston, in addition to the force generated by the control drive, is subjected, on its side facing away from the combustion chamber, to a compensation force that is directed opposite to the combustion chamber pressure.
  2. The axial piston motor according to Claim 1, characterized in that the compensation force is generated mechanically.
  3. The axial piston motor according to Claim 1 or 2, characterized in that the compensation force is generated hydraulically.
  4. The axial piston motor according to any one of the preceding claims, characterized in that the compensation force is generated pneumatically.
  5. The axial piston motor having at least one compressor cylinder, having at least one working cylinder and having at least one pressure line, through which compressed fuel is conducted from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled via at least one control piston, which is driven by a control drive, characterized in that the control piston is arranged in a control chamber designed as pressure chamber and the control drive comprises a control shaft, which drives the control piston and interacts with a shaft seal, which on the one hand is subjected to compressor pressure.
  6. The axial piston motor according to any one of the preceding claims, characterized in that the control piston is wetted with oil, wherein the oil wetting the control piston is conducted in a separate oil circuit.
  7. The axial piston motor according to Claim 6, characterized by a main oil circuit for lubricating and/or cooling assemblies of the axial piston motor which is separate from the separated oil circuit.
  8. The axial piston motor according to Claim 7, characterized by an openable and closeable connection between the main oil circuit and the separate oil circuit.
  9. The axial piston motor having a compressor stage comprising at least one cylinder, having an expander stage comprising at least one cylinder, having at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, having at least one component subjected to combustion chamber pressure and having an oil circuit for lubricating according to any one of the preceding claims, characterized in that the oil circuit comprises a motor circuit and a pressure oil circuit with a pressure level that is distinct from the motor oil circuit.
  10. The axial piston motor according to Claim 9, characterized in that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to the combustion chamber pressure.
  11. The axial piston motor according to Claim 9 or 10, characterized in that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to a compressor pressure.
  12. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 11, characterized in that the pressure oil circuit at a full load of the axial piston motor has a pressure level greater than 20 bar.
  13. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 12, characterized in that the pressure oil circuit with a part load of the axial piston motor has a pressure level between 5 bar and 20 bar.
  14. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 13, characterized in that the pressure oil circuit upon idling of the axial piston motor and/or upon a standstill of the axial piston motor has a pressure level below 5 bar.
  15. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 14, characterized in that the motor oil circuit comprises a motor oil sump and a motor oil pump and the pressure oil circuit comprises a pressure oil sump and a pressure oil pump.
  16. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 15, characterized in that at least one control chamber is part of the pressure oil circuit.
  17. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 16, characterized in that the pressure oil circuit is connected via a charge line with at least one cylinder of the compressor stage.
  18. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 17, characterized in that between at least one cylinder of the compressor stage and the pressure oil circuit a charge valve is arranged.
  19. The axial piston motor according to Claim 18, characterized in that the charge valve is a non-return valve.
  20. The axial piston motor according to Claims 18 or 19, characterized in that between the charge valve and the pressure oil circuit a water separator is arranged.
  21. The axial piston motor according to any one of the Claims 9 to 20, characterized in that between the pressure oil sump and the pressure oil pump and between the motor oil pump and the pressure oil pump a compensation valve is arranged.
  22. The axial piston motor according to Claim 21, characterized in that the compensation valve in a first operating state connects the oil pressure sump with the pressure oil pump and in a second operating state connects the motor oil sump or the motor oil pump with the pressure oil pump, wherein the first operating state corresponds to the part load and/or the full load of the axial piston motor and the second operating state corresponds to the idling and/or a standstill of the axial piston motor.
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