EP2456967A2 - Axial-piston motor, method for operating an axial piston motor, and method for producing a heat exchanger of an axial-piston motor - Google Patents

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

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EP2456967A2
EP2456967A2 EP10754669A EP10754669A EP2456967A2 EP 2456967 A2 EP2456967 A2 EP 2456967A2 EP 10754669 A EP10754669 A EP 10754669A EP 10754669 A EP10754669 A EP 10754669A EP 2456967 A2 EP2456967 A2 EP 2456967A2
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EP
European Patent Office
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cylinder
compressor
axial piston
piston
pressure
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10754669A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Rohs
Dieter Voigt
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Original Assignee
GETAS Gesellschaft fuer Themodynamische Antriebssysteme mbH
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Publication date
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    • F01M1/12Closed-circuit lubricating systems not provided for in groups F01M1/02 - F01M1/10
    • F01M2001/123Closed-circuit lubricating systems not provided for in groups F01M1/02 - F01M1/10 using two or more pumps

Definitions

  • the invention relates on the one hand 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 is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder, a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a compressor connecting rod.
  • the invention relates to an axial piston motor having at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder via at least a control piston is controlled.
  • the invention relates to 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, where appropriate, the fuel flow from the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston which is driven by a timing drive.
  • the invention further relates to an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one component subjected to combustion chamber pressure and with an oil circuit for lubrication.
  • the invention relates to an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage and optionally with at least one heat exchanger, wherein the heat is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderha and an environment is arranged.
  • the invention also relates to an axial piston engine with a fuel supply and an exhaust gas removal, which are coupled to each other to transmit heat.
  • the invention likewise relates to a method for operating an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, and a method for producing a heat exchanger of an axial piston motor a compressor stage comprising at least one cylinder and an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage.
  • Axial piston engines are well known in the prior art and are characterized as energy converting machines, which provide output mechanical rotational energy with the aid of at least one piston, wherein the piston performs a linear oscillatory movement whose orientation is substantially coaxial with the axis of rotation Rotation energy is aligned.
  • axial piston motors which are operated for example only with compressed air
  • 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.
  • fuel refers to any material which participates in the combustion or is carried along with the components participating in the combustion and flows through the axial-piston engine
  • the fuel then comprises at least fuel, the term " Fuel "in the present context fuel so any material describes which exothermic reaction via a chemical or other reaction, in particular via a redox reaction.
  • the combustor may further include components, such as air, that provide materials for the reaction of the fuel.
  • the fuel may contain other components, such as chemical additives or catalytically active substances.
  • axial-piston engines can also be operated under the principle of internal continuous combustion (ikV), according to which fuel, that is, for example, fuel and air, continuously fed to one or more combustion chambers.
  • ikV internal continuous combustion
  • Axial piston motors can also work on the one hand with rotating pistons, and correspondingly rotating cylinders, which are successively guided past a combustion chamber.
  • axial piston motors may comprise stationary cylinders, the working medium then being distributed successively to the cylinders in accordance with the desired load order.
  • EP 1 035 310 A2 disclosing an axial piston engine in which the fuel supply and the exhaust gas removal heat exchange with each other are coupled.
  • the axial piston motors disclosed in EP 1 035 310 A2 and WO 2009/062473 A2 moreover have a separation between working cylinders and the corresponding working pistons and compressor cylinders and the corresponding compressor pistons, the compressor cylinders being on the side facing away from the working cylinders are provided 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 “Expanderseite and to the terms “expansion stage” and “expander stage”, respectively, where an “expander stage” or “expansion stage” designates the entirety of all “expansion cylinders” or “expander cylinders” located therein.
  • This object 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 is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder, a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a Verêtrpleuel, solved, in which at least one of the two connecting rods has transverse stiffeners.
  • the connecting rod can be formed overall with substantially less mass, as a result of which this connecting rod can advantageously be made lighter in weight. As such, less mass has to be moved or accelerated with respect to the connecting rod equipped with such transverse stiffeners, whereby the present axial piston motor can be operated more effectively. This advantageously improves the overall efficiency of the axial piston motor.
  • Transverse stiffeners can be used in particular in the lightweight construction in order to design components sufficiently rigid and stable despite material reduction or reduction.
  • the term "transverse” is used in the present case as soon as a main extension of the stiffening has a component perpendicular to the main direction of extension, for example of the connecting rod or perpendicular to the main axis - seen in the axial direction - of the axial piston motor.
  • the object of the invention is in particular an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a Ver emphasizerpleuel , And the working piston has transverse stiffeners.
  • the working piston can be built much lighter weight by providing suitable cross braces, so that less mass must be moved to the axial piston motor with the working piston itself, whereby the efficiency of the axial piston motor can be further improved.
  • the object of the invention is also achieved by a generic axial piston engine, in which cumulatively or alternatively the compressor piston has transverse stiffeners.
  • the axial piston engine must also do less internal work, if the compressor piston can be provided due to transverse stiffeners with a lower mass.
  • an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line, through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder further proposed, wherein in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Ver emphasizerpleuel, and the axial piston motor is characterized specifically in that at least one of the two connecting rods is made of aluminum.
  • the pistons of the axial-piston engine can also be designed by means of aluminum or an alloy thereof, except for their hot regions, which can come into direct contact with hot media.
  • the subject "hot area” describes in this context, in particular fuel-facing areas of a piston, which could be thermally stressed critical.
  • an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder Working piston with a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Ver emphasizerpleuel and wherein the axial piston motor is characterized by a working piston made of aluminum, the working cylinder side a combustion protection, preferably made of iron.
  • This can be a very lightweight construction of the working piston - up to the hot area - guaranteed, whereby the efficiency of the axial piston motor can be further improved.
  • this combustion protection can also be realized with other materials, for example with a ceramic coating. Also working piston of a ceramic material would be conceivable here.
  • the object of the present invention is also achieved by a generic axial piston motor, which is characterized by a compressor piston made of aluminum, since in this way the lightweight construction of the axial piston motor described above can be developed correspondingly advantageous.
  • the combustion protection can consist of a heat-resistant material.
  • the combustion protection is made of iron or of a ceramic, in the present case certainly also compressor piston from a ceramic material could be used.
  • the piston crown can advantageously consist of iron or steel and the piston skirt can advantageously consist of aluminum or of an alloy thereof.
  • An alternative solution of the object of the present invention proposes 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 to the working cylinder, wherein in the working cylinder with a working piston a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Ver Whyrpleuel and wherein both the working piston and the Ver Whyrpleuel and working and compressor piston made of steel are formed.
  • both pistons are made of steel, the pistons are on the one hand particularly temperature-resistant, and on the other hand, different material properties on a single component need not be taken into account.
  • the one-piece construction of the piston is also more cost-effective, whereby the mass of the piston can be reduced to a minimum due to the higher strength of the steel and by other structural measures, such as the above-mentioned transverse stiffeners.
  • weight disadvantages relative to an aluminum piston can be relativized.
  • the object of the invention also by an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one Häzy- cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the Compressor cylinder is passed to the working cylinder, dissolved, wherein in the working cylinder, a working piston with a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Verêtrpleuel and wherein the Verêtrpleuel is formed lighter than the working spool.
  • the working piston can also be designed differently than the compressor piston.
  • the compressor piston is made lighter, since it is not exposed to such great forces with respect to a working medium of the axial piston motor.
  • the axial piston motor can be adapted very precisely to its specific loads and optimized accordingly.
  • the object of the invention is also achieved by a generic axial piston motor, in which an output bearing, which transfers energy from at least one of the connecting rods to an output shaft, is designed to be weaker in terms of the compressor connecting rod than the working rod side. Since compressor piston side other forces - usually lower forces - act on the piston rod side as the piston on the respective connecting rod, the connecting rod compressor side can be made lighter in terms of its weight advantageously. However, this can also be a matter of design or mass relationships, in particular depending on the material used. Are the working rods and compressor connecting rods integrally formed, they can be made very inexpensive. It is advantageous if the working connecting rods and compressor connecting rods are formed coaxially with each other. As a result, particularly favorable loading conditions can be created, in particular also on a housing of the axial piston motor.
  • the present object is also independent of the other features of the invention of an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed solved, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled by at least one control piston and wherein the control piston combustion chamber side made of iron or steel.
  • the control piston also comes into contact with very hot working media or combustion means of the axial-piston engine, it is advantageous if at least relevant areas of the control piston are made heat-resistant. In this respect, instead of iron or steel, any other heat-resistant material, such as, for example, ceramics, can also be used.
  • the control piston is otherwise made of aluminum minium or formed from an alloy thereof, so that the control piston is particularly light and thus extremely short timing can be realized.
  • control piston can be made of iron or steel, since the control pistons usually build usually small and thus have little mass. This is a good solution, in particular, when extremely short control times do not play a superficial role or - precisely because of the low weight of the control pistons - can nevertheless be realized.
  • an axial-piston engine with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder the combustion medium flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston proposed, which is characterized in that at least one combustion chamber-side surface of the control piston is mirrored.
  • an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed to the working cylinder, wherein the fuel stream of the Combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, are solved, which is characterized in that the combustion chamber has a combustion chamber bottom of mirrored metal.
  • the mirroring of a metal surface has the advantage that the wall heat flow resulting from the high temperature difference between the burned combustion medium and the metal surface can be reduced, at least for the wall heat flow caused by heat radiation.
  • a large proportion of loss of efficiency in an internal combustion engine is caused by this mentioned wall heat flow, which is why an efficient possibility is given by a reduction of the wall heat flow is to increase the thermodynamic efficiency of the axial piston engine by the proposed solutions of the invention.
  • non-metallic surfaces can also have an advantage in thermodynamic efficiency due to mirroring and, on the other hand, this advantage can be achieved cumulatively or alternatively in terms of thermodynamic efficiency by virtue of the fact that each component of the axial-piston engine in contact with fuel is if the temperature of the fuel is higher than the wall temperature, is mirrored.
  • any other surface coating capable of increasing the spectral reflectance of the component surfaces may be used.
  • any surface coating is also conceivable which, alternatively or cumulatively, reduces the heat transfer coefficient of a component surface in order to reduce the proportion of thermodynamic losses due to convection.
  • an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one proposed with combustion chamber pressure component and with an oil circuit for lubrication, wherein the oil circuit has a motor oil circuit and a pressure oil circuit with a different from the motor oil circulation pressure level.
  • the advantage is implemented that in a respective oil circuit with a different pressure level, the oil pump of this cycle, for example, a pressure oil pump of the pressure oil circuit, it must muster only necessary to promote the oil back pressure and possibly required to achieve one in this cycle for other reasons , must not be applied by the pressure oil pump, the higher pressure to promote the oil higher pressure.
  • the pressure oil circuit can have components which work against a combustion chamber pressure located in the combustion chamber, it is correspondingly advantageous if the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to the combustion chamber pressure. [45] Alternatively or cumulatively, it may also be advantageous that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to a compressor pressure.
  • a gas force acting on a component subjected to combustion chamber pressure for example on a control piston
  • a gas force acting on a component subjected to combustion chamber pressure for example on a control piston
  • 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.
  • pressure level corresponds to pressure also allows 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, a pressure difference of at most 7 bar should be recorded by the term "the pressure level corresponds to a pressure". Such pressure differences can still be intercepted without excessive losses of efficiency of seals that can withstand higher temperatures.
  • the pressure oil circuit have a pressure level greater than 20 bar at a full load of the axial-piston engine.
  • the pressure oil circuit at a partial load of the axial piston motor has a pressure level between 5 bar and 20 bar. This guarantees a balanced pressure ratio in a large part of all operating situations, which optimizes the efficiency.
  • the pressure oil circuit at an idling of the axial piston and / or at a standstill of the axial piston motor has a pressure level below 5 bar.
  • 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 01- stand 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 but also that overfilling of the pressure oil circuit and associated effects such as oil foaming, oil spills or otherwise undesirable oil leakage from the pressure oil circuit can be prevented.
  • at least one control chamber is part of the pressure oil circuit.
  • control chamber which is formed on the side facing away from the combustion chamber of the control piston, can compensate for the force acting on the control piston combustion chamber pressure by the combustion chamber pressure level corresponding pressure level of the Druck ⁇ lniklaufes.
  • control chamber describes a corresponding cavity which is arranged on a side of the control piston or the control piston facing away from the combustion chamber Side of the side of the control piston, on which an applied gas pressure in its resultant opposes the combustion chamber pressure acting on the control piston, and other assemblies which interact with the control piston or pistons, such as cams or bearing arrangements which control cam, can be provided in the control chamber
  • the pressure oil circuit of the oil circuit also includes parts of the control piston or ben, wherein the circulating oil for lubrication of the control piston flow after wetting the located on the control piston friction pairings in this control chamber and from here in a ⁇ lsu mpf can be collected.
  • the pressure oil circuit is connected via a charge line to at least one cylinder of the compressor stage.
  • a charging line has the advantage that always a pressure level in the pressurized oil circuit can be provided reliable and easy needs-based, which is present at a similar level in the combustion chamber.
  • an operating point-dependent controlled or regulated pressure build-up is made available via this charging line.
  • a charging valve is arranged between at least one cylinder of the compressor stage and the pressure oil circuit in order to provide an operating point-dependent controlled or regulated pressure build-up.
  • This charging valve can be provided in particular in the charging line already described above.
  • the control valve, the charging valve is preferably justified by the fact that the charging valve is designed to be switchable, in particular in that the charging valve is designed to be switchable via the compressor pressure.
  • the charging valve can be operatively connected to the compressor stage and have a 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 directly by the voltage applied to the valve compressor pressure. Exceeds the compressor pressure a certain value, the charging valve opens and the compressor stage is connected to the pressure oil circuit, resulting in a charge of the pressure oil circuit with compressed air or other existing in the compressor stage medium.
  • 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.
  • an oil separator is arranged between the charging valve and the pressure oil circuit. 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. 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.
  • 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 controls the equalizing valve not only via the oil level in the pressure oil circuit, but also via the temperature or another parameter, such as a run-flat signal or a maintenance signal, for example by replacing the oil in the pressure oil circuit to reach.
  • the use of a relation to the engine oil circuit higher pressure levels in the pressure oil circuit is energetically particularly advantageous when the compensation valve preferably in a first operating state connects the pressure oil sump 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 compensation valve For a Wirkgraderhaltende embodiment of the compensation valve is cumulatively proposed that the first operating state of the partial load and / or the full load of the axial piston corresponds and the second operating state corresponds to the idling and / or a standstill of the axial piston.
  • This embodiment of the compensation valve ensures that the compensation valve is switched only at low pressure differences between the engine oil circuit and the pressure oil circuit to effectively prevent a return of the oil from the pressure oil circuit in the engine oil circuit due to a negative pressure gradient. An emptying of the pressure oil circuit could possibly worsen considerably by lack of lubrication, the efficiency of the axial piston motor.
  • a return valve formed as a check valve be arranged between the engine oil sump and the compensation valve or between the engine oil pump and the compensation valve.
  • the return valve has a flow direction from the engine oil circuit to the pressure oil circuit.
  • the safety function of the check valve is advantageously implemented in this arrangement in that thereby a further filling of the pressure oil circuit is possible with a positive pressure gradient, but emptying at a negative pressure gradient is prevented.
  • 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 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 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 by this pressure difference caused power consumption of the two pressure oil pumps is minimal and this is the overall efficiency of the axial piston motor is maximized.
  • the pressure oil circuit may be connected to the engine oil circuit at a pressure differential of less than 5 bar between the pressure oil circuit and the engine oil circuit.
  • This procedure has the advantage that the pressure oil circuit can be filled with oil from the engine oil circuit when a pressure difference between the engine oil circuit and the pressure oil circuit, irrespective of the speed of the axial piston engine, has assumed a value at which the pressure is exceeded.
  • Rank required for filling the pressure oil circuit pressure difference requires a minimum power consumption of the oil pump used for this purpose.
  • the pressure oil circuit can be filled reliably during operation of the axial piston motor at low efficiencies.
  • the object of the present invention is, cumulatively or alternatively to the other features of the present invention, by an axial piston motor with a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled heat transferring, solved, which is characterized by at least one heat exchanger insulation.
  • the heat exchanger insulation does not necessarily have to completely surround the heat exchanger, since possibly some waste heat can be used advantageously elsewhere in the axial piston motor. In particular, however, to the outside, the heat exchanger insulation should be provided.
  • the heat exchanger insulation is designed such that it leaves a maximum temperature gradient of 400 ° C., in particular of at least 380 ° C., between the heat exchanger and the surroundings of the axial piston motor. In particular, with the progress of heat transfer, ie towards the compressor side, the temperature gradient can then be significantly reduced quickly.
  • the heat exchanger insulation can preferably be designed such that the outside temperature of the axial piston motor in the region of the heat exchanger insulation does not exceed 500 ° C. or 480 ° C. In this way, it is ensured that the amount of energy lost by heat radiation and heat transfer is reduced to a minimum, since the losses increase disproportionately at even higher temperatures or temperature gradients.
  • the maximum temperature or the maximum temperature gradient occurs only at a small point, since otherwise the temperature of the heat exchanger to the compressor side decreases more and more.
  • the heat exchanger insulation preferably comprises at least one component made of a material deviating from the heat exchanger. This material can then be on it
  • Task be optimally designed as insulation and include, for example, asbestos, asbestos substitute, water or air
  • the heat exchanger insulation in particular heat dissipation to minimize by material movement, in fluidic insulation materials must have a housing, while in solid insulation materials, a housing may be provided for stabilization or protection.
  • the housing may in particular be formed from the same material as the jacket material of the heat exchanger.
  • the object of the invention is also achieved by an axial piston motor, which is characterized by at least two heat exchangers.
  • the axial piston engine essentially comprises a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled to one another in a heat-transmitting manner.
  • exhaust gases from the respective working cylinder can be transported faster, for example, if a first heat exchanger first outlet valves and a second heat exchanger downstream of second outlet valves and associated.
  • a greater expense and more complex flow conditions which actually actually reduce the efficiency, are due to two heat exchangers
  • the use of two heat exchangers allows much shorter paths to the heat exchanger and an energetically favorable arrangement of the same.
  • the efficiency of the axial piston motor can surprisingly be increased considerably.
  • the heat exchangers are arranged substantially axially, wherein the term "axially” in the present context designates a direction parallel to the main axis of rotation of the axial piston motor or parallel to the axis of rotation of the rotational energy, which enables a particularly compact and thus energy-saving design, which is especially true applies if only a heat exchanger, in particular an insulated heat exchanger, is used.
  • the axial-piston engine has at least four pistons, it is advantageous if the exhaust gases of at least two adjacent pistons are directed into a respective heat exchanger. As a result, the paths between the piston and the heat exchanger for the exhaust gases can be minimized. be reduced so that losses in the form of waste heat, which can not be recovered via the heat exchanger can be reduced to a minimum. The latter can also be achieved if the exhaust gases of three adjacent pistons are each directed into a common heat exchanger.
  • the axial piston engine comprises at least two pistons, wherein the exhaust gases of each piston are passed in each case a heat exchanger.
  • each piston may - depending on the specific implementation of the present invention - be advantageous if each piston a heat exchanger is provided. Although this requires an increased construction costs; On the other hand, the heat exchanger can each be smaller, and thus structurally possibly simpler, be formed, whereby the axial piston motor builds overall more compact and thus burdened with lower losses. In particular, in this embodiment, but even if a heat exchanger is provided for each two pistons, - if necessary - the respective heat exchanger can be integrated into the gusset between two pistons, whereby the entire axial piston can be made correspondingly compact.
  • an axial piston engine having a compressor stage comprising at least one cylinder, an expander stage comprising at least one cylinder, and at least one heat exchanger, wherein the heat absorbing member is disposed between the compressor stage and the combustion chamber and the heat emitting one Part of the heat exchanger between the Expanderwear and an environment is proposed, which is characterized in that the heat-absorbing and / or the heat-emitting part of the heat exchanger downstream and / or upstream comprises means for discharging at least one fluid.
  • the task of a fluid in the fuel stream can contribute to an increase in the transmission capacity of the heat exchanger, for example, by the task of a suitable fluid, the specific heat capacity of the fuel stream of the specific heat capacity of the exhaust stream can be adjusted or beyond the specific heat capacity of the exhaust stream can be raised.
  • the heat transfer from the exhaust gas flow to the fuel flow for example, which is advantageously influenced thereby, contributes to the fact that a higher amount of heat can be coupled into the fuel flow and thus into the cyclic process with the heat exchanger remaining the same size, whereby the thermodynamic efficiency can be increased.
  • a fluid can also be added to the exhaust gas flow.
  • the discontinued fluid may in this case, for example, be a required auxiliary for a downstream exhaust aftertreatment, which can be ideally mixed with the exhaust gas flow by a turbulent flow formed in the heat exchanger, so that a downstream exhaust aftertreatment system can thus be operated with maximum efficiency.
  • downstream refers to that side of the heat exchanger from which the respective fluid exits or designates that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping into which the fluid enters after leaving the heat exchanger.
  • upstream is the side of the heat exchanger into which the respective fluid enters or designates that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping from which the fluid enters the heat exchanger It does not matter whether the task of the fluid takes place directly in the closer spatial environment of the heat exchanger or whether the task of the fluid takes place spatially further apart.
  • a water separator be arranged in the heat-emitting part of the heat exchanger or downstream of the heat-emitting part of the heat exchanger.
  • the temperature sink at the heat exchanger could condense out vaporous water and damaging the exhaust system due to corrosion. Damage to the exhaust line can be advantageously reduced by this measure.
  • the efficiency-increasing heat transfer from an exhaust gas stream directed into an environment to a fuel stream can be improved by increasing the specific heat capacity of the fuel stream by the application of a fluid and thus also increasing the heat flow to the fuel stream.
  • the feedback of an energy flow into the cycle process of the axial-piston engine can, with suitable process control, in turn bring about an increase in efficiency, in particular an increase in the thermodynamic mode of action.
  • the axial piston motor is advantageously operated in such a way that water and / or fuel are released. This method causes, in turn, the efficiency, in particular the efficiency of the combustion process, can be increased by ideal mixing in the heat exchanger and in front of the combustion chamber.
  • the exhaust stream if appropriate for exhaust aftertreatment, fuel can be abandoned, so that the exhaust gas temperature in the heat exchanger or after the heat exchanger can be further increased. Possibly. This can also be followed by an afterburning, which aftertreates the exhaust gas in an advantageous manner and minimizes pollutants.
  • a heat released in the heat-emitting part of the heat exchanger could thus also be used indirectly for further heating of the combustion medium flow, so that the efficiency of the axial-piston engine is hardly negatively influenced as a result.
  • a method for operating an axial-piston engine is proposed, which is characterized in that the fluid is fed downstream and / or upstream of the heat exchanger.
  • an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber is passed to the working cylinder, the fuel stream of the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston in addition to the force applied by the timing drive on its side facing away from the combustion chamber with a combustion chamber pressure directed counteracting compensation force is.
  • 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 ideally only a mere simple oil stripping suffices for sealing, so that a relevant seal known from international patent application WO 2009/062473 A2 is considerably simplified.
  • the control drive can be designed versatile, for example as a hydraulic, electrical, magnetic or mechanical control drive. It is particularly advantageous if the force applied by the control drive is different from the compensating force directed counter to the combustion chamber pressure according to the invention.
  • the entire timing drive can then be made much more compact, since it essentially only needs to take in management. Any additional forces required can according to the invention be applied by the compensating force, so that the control drive is not loaded by forces for sealing on the control piston or only to a negligible extent.
  • the control piston are charged accordingly less and can be designed accordingly easier and easier. Since only a simple oil scraper is needed, this also reduces the load on the timing drive.
  • 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 compensating force is applied hydraulically, for example via an oil pressure.
  • an oil pressure can be provided, for example, via an oil pump, in particular also via a separate oil pump.
  • the required oil pressure can be selected such that an oil pressure usually present on the axial piston engine is sufficient to generate the compensating force and can be used for this purpose.
  • This solution may optionally be used in addition to the above-described, operated under high pressure oil circulation.
  • the compensation force is applied pneumatically, in particular via the compressor pressure.
  • This pneumatic variant has the particular advantage that the pressure for generating the compensating force is present anyway on the axial piston motor and also advantageously corresponds approximately to the combustion chamber pressure, since the actual work for generating the pressure already takes place 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, as has already been explained above. In this respect, the oil pump then does not need to apply pumping work against the compressor pressure.
  • the pneumatically generated compensation force can be generated by means of an intended fuel pressure of approximately 30 bar.
  • the control chamber can be advantageously sealed, so that - as already indicated above - only a ⁇ labstreifung is required for sealing.
  • a further object of the present invention provides an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line, through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel stream of the Combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive, and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston in a pressure chamber, for example, already explained in detail above control chamber, is arranged.
  • control piston Due to the fact that the control piston is arranged in a pressure chamber or in the control 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 improves the efficiency of the axial piston motor can. From the prior art, it is only known that the combustion chamber side is provided in a pressure chamber, but not the control piston.
  • the term "pressure chamber” designates any enclosed space of the axial-piston engine which has a marked overpressure, preferably of at least 10 bar, relative to the surroundings, which may in particular apply to the control chamber explained above 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 with 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 is particularly characterized in that the control drive comprises a control shaft which drives the control piston and which cooperates with a shaft seal, the one se ts is pressurized with compressor pressure.
  • the shaft seal is subjected to compressor pressure on the one hand, ideally no further sealing is required, and the axial piston motor can advantageously be operated with a lower loss.
  • the shaft seal then preferably serves as a seal for a pressure chamber of the axial piston motor, which has the compressor pressure.
  • an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage is proposed, which is characterized in that the compressor stage has a different from the expander stage displacement.
  • thermodynamic efficiency of the axial piston motor can be maximized in each case particularly advantageously by these measures, since the theoretical thermodynamic potential of a cycle process implemented in an axial piston engine, in contrast to the prior art, such as WO 2009/062473, is prolonged by the thereby made possible Expansion can be exploited maximally. In an engine sucking from the environment and discharging into the same environment, the thermodynamic efficiency achieved by this measure its maximum efficiency in this respect, when the expansion to ambient pressure occurs.
  • an axial piston motor for implementing this advantage can also be designed such that a single stroke volume of at least one cylinder of the compressor stage is smaller than the single stroke volume of at least one cylinder of the expander stage.
  • a large Einzelhubvolumen the cylinder of the expander if the number of cylinders of the expander and the compressor stage should remain identical, the thermodynamic efficiency by a favorable influence on the surface-volume ratio, whereby lower wall heat losses are achieved in the Expanderimplerimpl to favor.
  • this embodiment is advantageous in an axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, independently of the other features of the present invention.
  • the number of cylinders of the compressor stage is equal to or less than the number of cylinders of the expander stage.
  • the mechanical efficiency of the axial piston engine and thus also the overall efficiency of the axial piston engine can be maximized in that at least one cylinder of the compressor stage is dispensed with in order to realize an extended expansion, and therefore the frictional loss of the dropped cylinder likewise no longer has to be applied. Any imbalances, which could be caused by such an asymmetry of the piston or cylinder assembly, may be accepted or avoided by additional measures.
  • an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with at least one cylinder expander stage and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage is proposed, which is characterized in that at least one cylinder at least a gas exchange valve made of a light metal.
  • Light metal especially when used on moving components, reduces the mass inertia of the components made of this light metal and, because of its low density reduce the friction of the axial piston motor so that the control drive of the gas exchange valves is designed according to the lower mass forces.
  • the reduction of friction losses through the use of light metal components in turn leads to a lower total loss of the axial piston motor and at the same time to an increase in the overall efficiency.
  • the axial piston motor is characterized in that the light metal is aluminum or an aluminum alloy, in particular Dural.
  • Aluminum, in particular a solid or high-strength aluminum alloy is particularly suitable for a design of a gas exchange valve, since not only the weight of a gas exchange valve on the density of the material but also the strength of a gas exchange valve can be increased or maintained at a high level can be.
  • titanium and / or magnesium can be used instead of aluminum or an aluminum alloy and the material titanium or magnesium or an alloy of aluminum.
  • a correspondingly lightweight gas exchange valve can follow load cycles in particular correspondingly faster than this can already implement a heavy gas exchange valve due to the greater inertia.
  • the gas exchange valve may in particular be an inlet valve.
  • the advantage of a light gas changeover valve and a concomitant lower Reibstoff Anlagentules or a lower friction power of the axial piston motor can be implemented in particular when using an inlet valve made of a lightweight material, since at this point of the axial piston motor low temperatures are present which a sufficient distance to the melting temperature of aluminum or aluminum alloys.
  • an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed to solve the input task the combustion medium flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston which is driven by a control drive, which is characterized in that the control piston has a cavity filled with a liquid metal at operating temperature of the axial piston motor or one with a Temperature of the axial piston motor liquid metal alloy filled cavity has.
  • the use of a liquid metal alloy or a liquid metal at operating temperature can be used for intensive cooling of the control piston, whereby advantageously the control piston can be used even at higher temperatures with sufficient life and strength.
  • the metal or the metal alloy has at least sodium.
  • Sodium with its very low melting temperature and good handleability in internal combustion engines, has the advantage of being used in hot components. It is understood that any metal from the alkali group of the Periodic Table can be used as long as the melting temperature of the metal is below the operating temperature of the axial piston motor. It is also understood that the materials mercury, gallium, indium, tin, lead or alloys of these materials as well as other liquid metals can also be used for these purposes.
  • a parallel to the main flow direction-oriented guide surface of the control piston has the advantage flow to avoid losses and to maximize efficiency.
  • the guide surface can be at a favorable angle to a flowing over this guide surface flow.
  • the efficiency of the axial piston motor is also increased by this measure by the flow losses are minimized at the guide surface and the control piston.
  • main flow direction refers to the direction of flow of the fuel through the channel, which can be measured and graphically displayed in the case of laminar or turbulent flow of the fuel To understand geometric meaning, wherein a parallel to the main flow direction of a control piston control surface just by the flow of the fuel does not absorb a pulse or just does not change the momentum of the flow.
  • this baffle surface which is perpendicular to the main flow direction, advantageously has a minimal surface area to the combustion chamber, so that combustion medium in this combustion chamber also has a minimal heat flow in the control piston causes.
  • this baffle surface advantageously has a minimal surface area to the combustion chamber, so that combustion medium in this combustion chamber also has a minimal heat flow in the control piston causes.
  • the baffle surface can again be arranged with the aid of the acute angle and placed in the flow of the fuel such that the baffle surface does not flow perpendicular to the control piston or to the longitudinal axis of the control piston , has a minimal surface area opposite to the flow.
  • a minimally executed impact surface again provides the advantage that wall heat losses are reduced on the one hand and the unfavorable deflections of the Flow are minimized to form vortices and the thermodynamic efficiency of the axial piston motor is maximized accordingly.
  • the baffle and / or the baffle may be a flat surface, a spherical surface, a cylindrical surface or a conical surface.
  • a planar embodiment of the guide surface and / or the baffle surface has the advantage that on the one hand the control piston can be made particularly simple and inexpensive, and on the other hand, a cooperating with the baffle sealing surface can also be structurally simple and a maximum sealing effect on this baffle he follows.
  • a spherical configuration of the guide surface and / or the impact surface also has the advantage that this guide surface is geometrically particularly well adapted to the channel following thereon, provided that the channel also has a circular or even elliptical cross section.
  • a cylindrical guide surface and / or baffle can realize the advantage that flow can take place at a transition between the control piston and the channel or even a transition between the control piston and the combustion chamber while avoiding stalls or turbulences.
  • a conical surface on the guide surface and / or on the impact surface may also be advantageous if the channel following the control piston has a variable cross section over the length of the channel. If the duct is designed as a diffuser or as a nozzle, the flow can be carried out without demolition or turbulence by means of a conical surface on the control piston. It goes without saying that each measure explained above also has an efficiency-reducing effect independently of the other measures.
  • the axial piston motor may have a conductive surface between the combustion chamber and the expander stage, the conductive surface sealing surface being parallel to the airfoil and cooperating with the airfoil at a top dead center of the control piston. Since the control piston in its top dead center also receives a sealing effect, the Leit vomdicht Structure is advantageously designed so that it cooperates over a large area in the top dead center of the control piston with the guide surface and thus there is a sealing effect.
  • the maximum sealing effect of the guide surface sealing surface is given if each point of the guide surface sealing surface has the same distance to the guide surface, preferably no distance to the guide surface. having.
  • a Leit perennialdichtflächte formed parallel to the guide surface meets these requirements, regardless of which geometry has the guide surface.
  • the guide surface sealing surface on the channel side merges into a surface perpendicular to the longitudinal axis of the control piston.
  • the transition of the baffle sealing surface in a perpendicular to the longitudinal axis of the control piston surface may consist in a simple embodiment in a kink, whereby the flow that flows over the Leitzindicht Structure, can tear off at this bend or on this overhang, so that the flow of the fuel with the lowest possible flow losses in the next to the control piston channel can pass.
  • the axial piston motor has a shaft sealing surface between the combustion chamber and the expander stage, wherein the shaft sealing surface is formed parallel to the longitudinal axis of the control piston and cooperates with a surface of a shaft test of the control piston. If the control piston reaches its top dead center, the control piston not only has the task of sealing off the combustion chamber, but advantageously also a seal against the expander stage, which takes place through the cooperation of the shaft of the control piston and the corresponding shaft sealing surface. Leakage losses via the control piston are thereby further reduced, whereby the overall efficiency of the axial piston motor can be maximized again.
  • the guide surface, the baffle surface, the guide surface sealing surface, the shaft sealing surface and / or the surface of the shaft of the control piston have a mirrored surface. Since each of these surfaces can be in contact with fuel, a wall heat flow and thus a loss of efficiency can also occur over each of these surfaces.
  • a mirrored surface thus prevents unnecessary losses due to heat radiation and thus has the advantage of correspondingly increasing the thermodynamic efficiency of the axial piston motor.
  • the input listed object is also achieved by a method for producing a heat exchanger of an axial piston motor, which comprises a compressor stage comprising at least one cylinder, an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the heat-absorbing portion of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderwear and an environment is arranged, wherein the heat exchanger at least one of the heat-emitting part of the heat-absorbing part of the heat exchanger delimiting wall of a tube for separating two streams and summarized wherein the manufacturing process is characterized in that the tube arranged in at least one of the pipe material corresponding material and materially and / or non-positively with this die is connected.
  • solder used or other means used for mounting or mounting the heat exchanger can be made of a different material, especially if they are not areas with a high thermal stress or with a high requirement for tightness , [137] It is also conceivable to use two or more materials with the same coefficient of thermal expansion, whereby the occurrence of thermal stresses in the material can be counteracted in a similar manner.
  • the adhesion between the tube and the die can alternatively or cumulatively be done by shrinking. This in turn has the advantage that thermal stresses between the pipe and the die can be prevented by the use of a material different from the material of the pipe or the die material, for example, in a substance-coherent connection, is avoided. Also, the corresponding connection can then be provided quickly and reliably.
  • an axial piston engine is proposed with a compressor stage comprising at least one cylinder with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, the axial piston engine comprising an oscillating gas exchange valve which releases a flow cross section and the gas exchange valve closes this flow cross section by means of a force acting on the gas exchange change valve spring force of the valve spring and wherein the axial piston motor characterized in that the gas exchange valve has a bounce.
  • the impact spring may have a shorter spring length than a spring length of the valve spring. If the two springs, the valve spring and the bounce spring, have a common Having the same bearing surface, the baffle spring is advantageously designed so that the spring length of the built-valve spring is always shorter than the spring length of the baffle, so that the valve spring at opening the gas exchange valve initially applies only necessary for closing the gas exchange valve forces and after reaching the maximum valve lift the Impact spring comes into contact with the gas exchange valve to immediately prevent further opening of the gas exchange valve.
  • the spring length of the baffle spring can correspond to the valve spring of the gas exchange valve reduced spring length of the valve spring.
  • the difference of the spring lengths of both springs corresponds exactly to the amount of the valve lift.
  • valve lift here refers to the stroke of the gas exchange valve, from which the flow cross section released by the gas exchange valve reaches a maximum.
  • a poppet valve commonly used in engine construction generally has a linearly increasing geometric flow cross section at low opening, which then The maximum geometric opening area is usually reached when the valve lift reaches 25% of the inner valve seat diameter, and the inner valve seat diameter is the smallest diameter present on the valve seat.
  • spring length refers to the maximum possible length of the impact spring or the valve spring when installed.
  • the spring length of the impact spring corresponds exactly to the spring length in the untensioned state and the spring length of the valve spring is just the length which the valve spring is in the installed state having closed gas exchange valve.
  • the spring length of the impact spring corresponds to a height of a valve guide which is increased by one spring travel of the impact spring.
  • spring travel designates the spring length minus the length of the spring, which is present at maximum load.
  • the maximum load is again defined by the calculated design of the valve train, including a safety factor which the spring compresses when the maximum load occurring during operation of the axial piston motor or the maximum valve stroke provided during operation of the axial piston motor occurs under exceptional load Contact between a moving component and a stationary component just occurs.
  • any other component that can come into contact with moving parts of the valve train can also occur.
  • the impact spring can have a potential energy upon reaching the spring travel of the impact spring, which corresponds to the maximum operational kinetic energy of the gas exchange valve when the flow cross-section is released.
  • a braking of the gas exchange valve is achieved just when this physical or kinetic condition is met, just when it comes to a contact between two components just not.
  • the maximum, operational kinetic energy is, as stated above, the kinetic energy of the gas exchange valve, which can occur with a computational design of the valve train including a security.
  • the maximum, operating kinetic energy is due to the maximum applied to the gas exchange valve pressures or pressure differences, whereby the gas exchange valve is accelerated due to its mass and receives a maximum movement speed after the decay of this acceleration.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a first axial piston motor
  • Figure 2 is a schematic plan view of the axial piston engine of Fig. 1;
  • Figure 3 is a schematic plan view of a second axial piston motor in similar
  • FIG. 4 is a schematic sectional view of a third axial piston motor in a similar representation as in FIG. 1;
  • Figure 5 is a schematic sectional view of another axial piston motor with a pre-burner temperature sensor and two exhaust gas temperature sensors;
  • FIG. 6 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston;
  • FIG. 7 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a detail of the O1 circuit and an alternative embodiment of the control piston;
  • Figure 8 is a schematic representation of an oil circuit for an axial piston motor with a pressure oil circuit
  • Figure 9 is a schematic representation of a flange for a heat exchanger with a die arranged therein for receiving tubes of a heat exchanger;
  • Figure 10 is a schematic sectional view of a gas exchange valve with a valve spring and a bounce spring
  • Figure 11 is a further schematic sectional view of a gas exchange valve with a
  • Valve spring and a bounce spring are Valve spring and a bounce spring.
  • the axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2 has a continuously operating combustion chamber 210, from which successive working medium is supplied via working channels 215 (exemplarily numbered) to working cylinders 220 (numbered as an example).
  • a related working fluid flow within each of the firing channels 215 from the combustion chamber 210 to the respective power cylinder 220 is controlled by a control piston (not explicitly shown) driven by a timing gear (not explicitly shown).
  • 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 if 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 In order to be able to advantageously reduce the moving masses also with regard to the present control piston, the control piston also has cross braces and 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.
  • control piston can also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or rigidity and thermal difficulties are even more unlikely to occur than with respect to an aluminum alloy.
  • each working piston 230 (exemplified numbered) 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 connected to a compressor piston 250, which in each case in the manner explained in more detail below in the compressor cylinder 260 runs.
  • the connecting rod 235 has transverse stiffeners (not numbered here), so that overall it is designed to be very slender or less bulky than connecting rods previously used on axial piston motors.
  • the transverse stiffeners can compensate for a mass reduction made on the connecting rod 235, whereby the connecting rod 235 is not adversely affected in terms of their rigidity and strength.
  • the connecting rod 235 is made of an aluminum alloy, whereby further weight reduction is achieved.
  • the connecting rod 235 drive piston side referred to as the drive connecting rod and the compressor side as Ver Whyrpleuel be, with working piston and Ver emphasizerpleuel are integrally connected to each other.
  • the connecting rod 235 is equipped with transverse stiffeners but also the working piston 230 and the compressor piston 250, so that with respect to moving masses of the axial piston motor 201, a further substantial weight reduction can be achieved.
  • the working pistons 230 each have a combustion protection made of an iron alloy on their cylinder bottoms.
  • a lightweight construction which has hitherto been unknown on conventional axial piston motors, is consistently implemented on the axial piston motor 201. All transverse stiffeners are designed as reinforcing struts.
  • 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)
  • 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 each of the exhaust gas passages 225 to the heat exchangers 270 can be considerably reduced compared 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.
  • the heat exchangers are insulated from asbestos substitutes by a thermal insulation, not shown here. This ensures that in this embodiment, the outside temperature of the axial piston motor in the region of the heat exchanger 270 in almost all operating states 450 0 C does not exceed. Exceptions are only overload situations, which only occur for a short time anyway.
  • the heat insulation is designed to ensure a temperature gradient of 350 0 C at the hottest point of the heat exchanger.
  • 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 However, the combustion air before or during the compaction give up water, but this is readily possible in hindsight, for example in the pressure line 255.
  • water is introduced into the compressor cylinder 260 during a suction stroke of the corresponding compressor piston 250, which results in an isothermal compression or, as far as possible, an approximation of isothermal compression.
  • a duty cycle of the compressor piston 250 includes a suction stroke and a compression stroke, wherein during the suction stroke, fuel enters the compressor cylinder 260, which is then compressed during the compression stroke, ie, compressed, and delivered to the pressure line 255.
  • the task of water in this embodiment can take place in the pressure line 255, wherein within the heat exchanger by a clever deflection of the flow, the water is uniformly 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 of course be designed in conjunction with a condenser. Furthermore, of course, the use in similarly designed axial piston motors is possible, with the other advantageous features on the axial piston motor 201 or on similar axial piston motors also without use of a water separator in the outlet 227 are advantageous.
  • the axial piston motor 301 shown in FIG. 3 essentially corresponds in its construction and in its mode of operation to the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2. For this reason, a detailed description is omitted, with similarly acting components also provided with similar reference numbers in FIG are different only in the first digit.
  • the axial piston motor 301 also has a central combustion chamber 310 from which working fluid in the working cylinder 320 can be guided in accordance with the sequence of operation of the axial piston motor 301 via shot channels 315 (numbered as an example).
  • a fuel flow through the firing passages 315 is controlled with respective control pistons and control spools, as described with respect to the axial piston motor 201.
  • the working medium after having done its work, is supplied via heat exchangers 325 via exhaust ducts 325, respectively.
  • the axial piston motor 301 in deviation from the axial piston motor 201 depending on a heat exchanger 370 for exactly two working cylinder 320, whereby the length of the channels 325 can be reduced to a minimum.
  • the heat exchangers 370 are partially recessed in the housing body 305 of the axial piston motor 301, resulting in an even more compact construction than the construction of the axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2.
  • the extent to which the heat exchangers 370 can be let into the housing body 305 is limited by the possibility of arranging further assemblies, such as, for example, water cooling for the working cylinders 220.
  • the axial piston motor 401 shown in FIG. 4 also essentially corresponds to the axial piston motors 201 and 301 according to FIGS. 1 to 3.
  • identical or similar components are similarly numbered and differ only in the first position.
  • a detailed explanation of the mode of operation is accordingly also omitted in this embodiment, since this has already been done with respect to the axial piston motor 201 according to Figures 1 and 2.
  • the axial piston motor 401 also comprises a housing body 405, on which a continuously operating combustion chamber 410, six working cylinders 420 and six compressor cylinders 460 are provided.
  • the combustion chamber 410 is in each case via Channels 415 connected to the working cylinders 420, so that the latter according to the timing of the axial piston motor 401 working medium the working cylinders 420 can be supplied.
  • the working medium leaves the working cylinders 420 in each case through exhaust passages 425 which lead to heat exchangers 470, these heat exchangers 470 being identical to the heat exchangers 270 of the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2 (see in particular FIG. 2).
  • the working medium leaves the heat exchanger 470 through outlets 427 (numbered as an example).
  • working pistons 430 and compressor pistons 450 are arranged, which are connected to one another via a rigid connecting rod 435.
  • the power pistons 430 and the compressor pistons 450 are weight-optimized, therefore weighted with a lower mass and accordingly provided with transverse stiffeners (not explicitly shown here) for reasons of strength, as is sufficient with respect to the first axial piston motor 201 from FIGS. 1 and 2 is described.
  • pistons 430 and 450 are made of an aluminum alloy.
  • the working pistons 430 each include a combustion protection on the combustion chamber side (not explicitly numbered here) of iron, so that they are particularly temperature-resistant.
  • the compressor pistons 450 can each be produced with such an internal combustion protection.
  • the connecting rod 435 includes in a conventional manner a curved track 440, which is provided on a spacer 424, which ultimately drives a driven shaft 441.
  • the connecting rod 435 is provided with transverse stiffeners (not explicitly shown here), so that it is built with less material and thus reduced weight.
  • combustion air is sucked in via feed lines 457 and compressed in the compressor cylinders 460 to be fed via pressure lines 455 of the combustion chamber 410, wherein the measures mentioned in the aforementioned embodiments may also be provided depending on the concrete implementation.
  • the pressure lines 455 are connected to one another via an annular channel 456, as a result of which a uniform pressure in all pressure lines 455 can be ensured in a manner known per se.
  • Valves 485 are respectively provided between the annular channel 456 and the pressure lines 455, as a result of which the inflow of fuel through the pressure lines 455 can be regulated or adjusted.
  • a combustion medium reservoir 480 is connected to the annular channel 456 via a storage line 481, in which also a valve 482 is arranged.
  • the valves 482 and 485 can be opened or closed depending on the operating state of the axial piston motor 401. For example, it is conceivable to close one of the valves 485 when the axial piston motor 401 requires less fuel. Likewise, it is conceivable to partially close all valves 485 in such operating situations and to let them act as a throttle. The excess of fuel can then be supplied to the fuel storage 480 with the valve 482 open. The latter is also possible in particular when the axial piston motor 401 is in coasting mode, ie. H. no fuel is needed at all but is driven by the output shaft 44. The excess of combustion medium caused by the movement of the compressor pistons 450 occurring in such an operating situation can then likewise be stored without further measures in the combustion medium reservoir 480.
  • the combustion medium stored in this way can be supplied to the axial piston motor 401 as 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.
  • valves 482 and 485. [183] if necessary 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.
  • the annular channel 456 can be dispensed with, with the outlets of the compressor cylinders 460 corresponding to the number of pressure lines 455 then being combined, possibly via an annular channel section.
  • such a configuration requires that not all compressor piston 450 can fill the fuel storage 480 in the overrun mode.
  • 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 in another embodiment not explicitly shown here can be equipped with two combustion agent reservoirs 480, 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 can be used with different pressure intervals.
  • a pressure control is provided which defines a first lower pressure limit and a first upper pressure limit for the first Brennstoff arrived 480 and the second Brennstofftechnisch (not shown here) a second lower pressure limit and a second upper pressure limit within which a Brennstofftechnisch 480 is loaded with pressures, the first upper pressure limit is below the second upper pressure limit and the first lower pressure limit is below the second lower pressure limit.
  • the first upper pressure limit can be set smaller than or equal to the second lower pressure limit.
  • Temperature sensors for measuring the temperature of the exhaust gas or in the combustion chamber are not shown in FIGS. 1 to 4. As such temperature sensors are all temperature sensors in question, the reliable temperatures between 800 0 C and 1,100 ° C can measure.
  • the combustion chamber comprises a pre-combustion chamber and a main combustion chamber, the temperature of the pre-combustion chamber can also be measured via such temperature sensors.
  • the above-described Axialkolbenmotoren 201, 301 and 401 are each controlled by the temperature sensors such that the exhaust gas temperature when leaving the working cylinder 220, 320, 420 about 900 0 C and - if present - the temperature in the pre-combustion chamber is about 1,000 ° C.
  • such temperature sensors are present in the form of an antechamber temperature sensor 592 and two exhaust gas temperature sensors 593 and are shown correspondingly schematically.
  • the antechamber temperature sensor 592- which in this exemplary embodiment can also be referred to as pre-burner temperature sensor 592 due to its proximity to a pre-burner 517 of the further axial-piston engine 501-becomes a meaningful value on the quality of the combustion or on the running stability of the further axial-piston engine 501 determined.
  • a flame temperature in the preburner 517 can be measured in order to be able to regulate different operating states on the further axial piston motor 501 by means of a combustion chamber control.
  • the 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.
  • the construction and operation of the further axial piston motor 501 correspond to those of the axial piston motors described above.
  • 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.
  • 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 also a proportion of combustion air of the axial piston 501 can be introduced, which may be smaller than 15% of the total combustion air, especially in this embodiment.
  • the pre-burner 517 has a smaller diameter than the main burner 518, wherein the combustion chamber 510 has a transition region comprising a conical chamber 513 and a cylindrical chamber 514.
  • a main nozzle 511 and on the other hand a treatment nozzle 512.
  • the main nozzle 511 and the treatment nozzle 512 can fuel or fuel in the Be combusted combustion chamber 510, in this embodiment example, the injected by means of the treatment nozzle 512 combustion means are already mixed with combustion air or are.
  • the main nozzle 511 is aligned substantially parallel to a main burning direction 502 of the combustion chamber 510.
  • the main nozzle 511 is aligned coaxially with an axis of symmetry 503 of the combustion chamber 510, wherein the axis of symmetry 503 is parallel to the main focal direction 502.
  • the conditioning nozzle 512 is further disposed at an angle to the main nozzle 511 (not explicitly shown here for clarity) such that a jet 516 of the main nozzle 511 and a jet 519 of the dressing nozzle 512 are at a common point of intersection within the conical chamber 513 cut.
  • the fuel can be preheated by the pre-burner 517 and ideally thermally decomposed, for combustion, the amount of fuel flowing through the main nozzle 511 corresponding combustion air quantity 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 water-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.
  • the working cylinders 520 known per se carry corresponding working pistons 530, which are mechanically connected in each case by means of connecting rods 535 with compressor pistons 550.
  • Both the working pistons 530 and the compressor pistons 550 are weight-reduced and accordingly less bulky than conventional pistons of known axial piston motors.
  • the pistons 530 and 550 have transverse stiffeners (not explicitly shown here), which are also distinguished in this embodiment by a vertical component to the main extension direction of the respective connecting rod 535.
  • the pistons 530 and 550 are extremely robust, although they are very light.
  • the pistons 530, 550 are made of aluminum.
  • the working pistons 530 are reinforced on the respective piston head with a combustion protection (not explicitly numbered here).
  • the respective piston shaft is formed of aluminum.
  • the connecting rods 535 are made in lightweight construction, which also have corresponding transverse stiffeners (not shown), so as to achieve a sufficient strength and rigidity despite reduced mass.
  • 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 track carrier 537 is.
  • 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 agent to the combustion chamber 510, as already described, for example, in the exemplary embodiments explained above of Figures 1 to 4 has already been described in detail.
  • heat exchanger isolations can also be provided in the axial piston motor 501, as well as in the axial piston motors 301 and 401, by the way.
  • 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.
  • the process air can be further preheated or heated by contact with further assemblies of the axial-piston engine 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.
  • Each of the working cylinders 520 of the axial-piston engine 501 is connected to the combustion chamber 510 via a firing channel 515, so that an ignited fuel-combustion-air mixture from the combustion chamber 510 reaches the respective working cylinder 520 via the firing channels 515 and as a working medium to the working piston 530 work can do.
  • the working medium flowing out of the combustion chamber 510 can be supplied via at least one firing channel 515 successively to at least two working cylinders 520, wherein for each working cylinder 520 a firing channel 515 is provided which can be closed and opened via a control piston 531.
  • the number of control pistons 531 of the further axial piston motor 501 is predetermined by the number of working cylinders 520.
  • a closing or sealing 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 control drive (not explicitly numbered here) with a control piston cam track 533, wherein a spacer 534 for the control piston cam track 533 to the drive shaft 541 is provided which also serves in particular a thermal decoupling.
  • 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 On the one hand to further improve the seal on the control piston 531 and on the other hand to relieve the control drive advantageous acting on the control piston 531 not only applied by the control drive forces but also additional compensation forces, which are directed against the combustion chamber pressure. These compensation forces engage on the side facing away from the combustion chamber of the control piston to the control piston. In this respect, the compensation forces can advantageously support the sealing with respect to the control piston 531.
  • the axial piston motor 501 is provided with a pressure chamber in the area of the control pistons 531, so that the control pistons 531 operate in a corresponding counterpressure environment on the combustion chamber side, whereby sealing becomes even easier.
  • a corresponding shaft seal on the not numbered bearing, which combustion chamber side of the output shaft 541 and the compressor side of Abstandhaltzers 534 is provided, may be provided.
  • control piston 531 In order to be able to advantageously reduce the moving masses also with regard to the control piston 531, the control piston 531 likewise has cross braces and is at least made of aluminum with regard to its piston stem. In the area of the piston crown, however, the control piston 531 is made 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 occur even less 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. Alternatively or cumulatively, oil cooling may be provided.
  • 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 to the ceramic combustion chamber wall 507. It is understood that this embodiment of the surfaces in contact with the 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, around which concentrically arranged in particular the parts of the working cylinder 520 and the control piston cylinder are.
  • a firing channel 515 is provided, wherein each firing channel 515 is spatially connected to a recess (not numbered here) of a combustion chamber bottom 548 of the combustion chamber 510.
  • the working medium can pass out of the combustion chamber 510 via the weft channels 515 into the working cylinder 520 and perform work there, by means of which the compressor pistons 550 can also be moved.
  • coatings and inserts may be provided to protect in particular the firing channel ring 539 or its material from direct contact with corrosive combustion products or at excessively high temperatures.
  • the combustion chamber 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, although this is not explicitly shown in the specific exemplary embodiment according to FIG.
  • the combustion agent reservoir can be provided in duplicate in order to be able to store compressed combustion media with different pressures.
  • the two existing combustion agent reservoirs can 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 with the pressure lines.
  • shut-off valves or throttle valves or regulating or control valves may be provided between the working cylinders 520 and compressor cylinders 560 and the combustion agent reservoir.
  • the aforementioned valves can be opened or closed correspondingly in start-up or acceleration situations and for starting, whereby the combustion chamber 510, at least for a limited period, a fuel surplus can be provided.
  • the fuel storage are fluidically preferably between one of
  • the two fuel accumulators are ideally operated at different pressures, thereby reducing the pressure of To use the other axial piston motor 501 provided 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.
  • the further axial piston motors shown in FIGS. 6 and 7 essentially correspond to the axial piston motor 501, so that a further explanation of the mode of operation and mode of operation is dispensed with in this regard.
  • both axial piston motors each have a water chamber 1309A, which surrounds the combustion chamber 1326 and is fed via a supply line with liquid water.
  • water with combustion chamber pressure is supplied in each case via the non-numbered supply line.
  • This water is fed via branch channels in each case to a ring channel 1309D, which is in contact with a steel tube (not numbered), which in turn surrounds the profiled tube 1308 of the respective combustion chamber 1326 and is dimensioned such that both between the profiled tube 1308 and the steel tube on the one hand and between the steel tube and the housing part having the branch channels on the other hand in each case an annular gap (not numbered) remains and that the two annular gaps are connected to each other via the end of the steel tube facing away from the annular channel 1309D.
  • the tubes can also be formed of a different material than steel.
  • annular channels 1309E are respectively provided in the illustrated axial piston motors, which on the one hand are connected to the respectively radially inner annular gap and, on the other hand, open via channels 1309F to an annular nozzle (not numbered) which enters the respective combustion chamber 1326 leads.
  • the annular nozzle is in this case aligned axially to the combustion chamber wall or to the ceramic combustion chamber wall 1307, see above the water can also protect the ceramic combustion chamber wall 1307 on the combustion chamber side.
  • the water evaporates 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 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 symmetry axis 1303 has a ceramic assembly 1306 as described above a ceramic combustion chamber wall 1307 and a profiled steel tube 1308.
  • the combustion chamber 1326 is delimited from the working cylinder 1320 by the control piston 1331 arranged parallel to the axis of symmetry 1303.
  • the 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 Fulcrum 1332A so that this vane seal face 1332E terminates approximately with the fulcrum 1332A once the control piston 1331 has reached its top dead center.
  • the cylindrical circumferential surface of the control piston 1331 also terminates with a shaft sealing surface 1332D and thereby increases the sealing effect between the combustion chamber 1326 and the working cylinder 1320.
  • the control piston 1331 also has a baffle 1332B which is aligned approximately perpendicular to the symmetry axis of the firing channel 1315A. This alignment thus takes place approximately normal to the flow direction of the fuel, when this from the combustion chamber 1326th exits 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, the thermal stress on the control piston surfaces during opening and the closing of the firing channel as a result of a critical flow velocity of the fuel to keep as low as possible by the time of opening a maximum possible opening speed on the configuration of the Steuerkolbenkurvenbahn 1333 is selected.
  • FIG. 6 also shows a control piston oil chamber 1362 located in the control piston 1331, which operates the control piston seal 1363 with oil or resumes oil returning from the control piston seal 1363.
  • the underside of the control piston 1331 points in the direction of the pressure chamber designed as a control chamber 1364. At the same time collects the control chamber 1364 from the control piston 1331 and the pressure oil circuit 1361 escaping oil.
  • the inner cooling channels 1345 can also be charged with oil via the pressure oil circuit 1361 instead of via a water circuit in order to cool the underside of the combustion chamber 1326.
  • a first control chamber seal 1365 and a second control shaft seal 1366 are provided which seal the potentially higher pressure control chamber 1364 from the remainder of the axial piston engine at approximately ambient pressure.
  • the first control chamber seal 1365 and second control chamber seal 1366 seal the control chamber 1364 via a sealing sleeve 1367.
  • This sealing sleeve 1367 is seated by means of a press fit on a rotating central shaft of the axial piston motor, which partially contains the pressure oil circuit 1361.
  • the sealing sleeve 1367 can also be connected in a different manner with the rotating shaft.
  • thinking bar is also a cohesive connection or an additional seal between the shaft and the sealing sleeve 1367. As can be seen immediately these seals sit 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, so that conventional seals can be used here.
  • FIG. 7 also shows a further embodiment of the control piston surfaces serving to seal the shot channels 1315.
  • the baffle surface 1332B does not necessarily have to be a flat surface, but also a section of a spherical, cylindrical or conical surface and thus rotationally symmetrical to the symmetry axis 1303 can be formed.
  • the baffle 1332A and the baffle sealing surface 1332E may be deviated from a plane.
  • FIG. 7 shows an embodiment of the guide surface 1332A and the guide surface sealing surface 1332E, wherein these surfaces represent an angled straight line at least in a sectional plane.
  • the surfaces of the control piston 1331 shown in this embodiment such as the baffle 1332A or the baffle 1332E, and the sealing surfaces such as the baffle sealing surface 1332E or the shaft sealing surface 1332D are mirrored to suppress heat radiation heat loss through the control piston or minimize.
  • the applied silvering of these surfaces can moreover also consist of a ceramic coating which reduces the thermal conductivity or the wall heat transfer to the control piston.
  • the surface of the combustion chamber bottom 1348 (shown by way of example in FIG. 6) is mirrored in order to minimize wall heat loss.
  • the cooling chamber 1334 of the control piston 1331 shown in FIG. 7 is filled with a metal that is liquid at the operating temperature of the axial piston motor, in this embodiment sodium, which dissipates heat from the surfaces of the control piston by convection and heat conduction and to the pressure oil circuit 1361 can pass on existing oil.
  • the pressure oil circuit 1361 supplying oil to the control piston 1331 is shown schematically in FIG. Here the connection of the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2003 and the compressor stage 2011 within the oil circuit 2001 is shown.
  • the pressure oil circuit 2003 which can be completely shut off via the charge valve 2016 and compensation valve 2026, essentially contains a pressure oil sump 2022, on which the pressure oil pump 2021 can suck in oil via the second inlet 2033 and the common inlet 2034 and make it available to the control chamber 2023 via the second supply line 2025. By the oil return 2031, the oil circuit is then closed by the returning oil is fed through this oil return 2031 the pressure oil sump 2022 again. If the pressure oil circuit 2003 is completed in relation to its environment, the pressure oil pump 2021 requires only a minimum power consumption for conveying the oil. In this case, only the flow losses caused by the circulation of the oil in the pressurized oil circuit 2003 are applied via the pump power.
  • the force required to compensate for a combustion chamber pressure acting on the control piston 1331 is compensated via a pressure applied by the compressor stage 2011.
  • the compressor stage 2011 is likewise connected to the control chamber 2023 via the inlet 2035 and the pressure lines 2015 and 2030.
  • the charging valve 2016 is located between the supply line 2035 and the pressure line 2015 in order to delimit the pressure oil circuit 2003 compared to the compressor stage 2011, as soon as no further charging of the pressure oil circuit 2003 is required.
  • the charge 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 such that it only opens at, for example, 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 is meant in this case the operating state of the axial piston motor.
  • the filling of the pressure oil circuit 2003 takes place in this embodiment by switching the compensation valve 2026, which is connected via the control line 2024 to the pressure oil sump 2022, so that at least with minimal oil level in the pressure oil sump 2022, as long as the operating point of the axial piston motor allows, Oil from the engine oil sump 2012 via which the first feed 2032 can be supplied to the pressure oil circuit.
  • the first-port return valve 2027 prevents inadvertent discharge of the pressurized oil circuit 2003 into the engine oil circuit 2002 unless the pressurized oil pump 2021 can generate a sufficient pressure differential between the pressurized oil circuit 2003 and the engine oil circuit 2002.
  • An oil separator 2028 is also interposed in the pressure lines 2015 and 2030.
  • this oil separator 2028 serves to supply the control chamber 2023 with oil-free, compressed air, on the other hand it is of course 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.
  • 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.
  • FIG. 9 shows a heat exchanger head plate 3020 which is suitable for use with a heat exchanger for an axial piston engine.
  • the heat exchanger head plate 3020 comprises a flange 3021 with corresponding bores 3022 arranged in a hole circle in the radially outer region of the heat exchanger head plate 3020 for mounting and connection to an exhaust manifold of an axial piston motor.
  • the die 3023 In the radially inner region of the flange 3021 is the die 3023, which has numerous designed as tubular seats 3024 holes for receiving pipes.
  • the entire heat exchanger head plate 3020 is preferably made of the same material from which the tubes are formed to ensure that the thermal expansion coefficient in the entire heat exchanger is as homogeneous as possible and hereby thermal thermal stresses are minimized in the heat exchanger.
  • the jacket of the heat exchanger can also be made of a material corresponding to the heat exchanger head plate 3020 or the tubes.
  • the tube seats 3024 may, for example, be made with a fit, so that the tubes mounted in these tube seats 3024 are press fit.
  • the tube seats 3024 may be made to realize a clearance fit or transition fit.
  • an assembly of the tubes in the tube seats 3024 by a cohesive instead of a frictional connection can be made.
  • the material bond is preferably accomplished by welding or soldering, wherein a material corresponding to the heat exchanger head plate 3020 or the tubes is used as solder or welding material. This also has the advantage that thermal stresses in the tube seats 3024 can be minimized by homogeneous coefficients of thermal expansion.
  • FIG. 10 shows a schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412.
  • the gas exchange valve 1401 is designed as an automatically opening valve without cam control, which opens at a given pressure difference, the cylinder internal pressure being reached during a suction process of the cylinder.
  • the gas exchange valve 1401 is preferably used as an intake 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 The design of the valve spring 1411, wherein this valve spring 1411 is just designed so that opening of the gas exchange valve 1401 takes place even at low pressure differences, may cause the gas exchange valve 1401 such a high acceleration by the at certain operating conditions the valve disc 1402 applied pressure difference, which leads to an excessive opening of the gas exchange valve 1401 beyond the set valve lift addition.
  • the valve disk 1402 releases a flow cross-section at its valve seat 1403 when the gas exchange valve 1402 is opened, 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, in this example - example, the valve spring guide 1406, come into contact and thus the valve spring plate 1413 or the valve spring guide 1406 are destroyed.
  • the valve spring plate 1403 comes to rest on the impact spring 1412, whereby the total spring force, consisting of the valve spring 1411 and the impact spring 1412, increases in a spike and the gas exchange valve rises 1402 is subject to a strong delay.
  • the stiffness of the baffle spring 1412 is selected 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 bounce spring 1412 that no contact between moving components of the valve group, such as the valve spring plate 1413, and fixed components, such as the valve spring guide 1406, comes about.
  • the spring force applied in two stages in this embodiment further has the advantage that during the closing process of the gas exchange valve 1401, this gas exchange valve 1401 is not accelerated excessively in the opposite direction and does not bounce in the valve seat 1403 with an excessive speed in the valve disk 1402, since the For opening and closing the gas exchange valve 1401 competent valve spring 1411 is just designed so that it does not provide excessively high spring forces.
  • FIG. 11 A further schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412 is shown in FIG. 11, in which a two-piece valve spring plate 1413 is used in conjunction with a support ring 1415.
  • the split valve spring plate 1413 is brought into contact with the valve stem 1404 without the use of 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 In order to continue to achieve rapid opening and closing of the gas exchange valve, gas exchange valves 1401 according to this embodiment, ie when used in the compressor stage and as an automatically opening valve, are made of a light metal.
  • the GE- lower mass inertia of a gas exchange valve 1402 made of light metal favors 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 spared because the gas exchange valve 1401 in this embodiment does not have excessively high kinetic energies when placed in the valve seat 1403 releases.
  • the gas exchange valve 1401 shown is preferably made of Dural, a high strength aluminum alloy, whereby the gas exchange valve 1401 has a sufficiently high strength despite its low density.
  • combustion chamber 60 510 combustion chamber 511 main nozzle 548 combustion chamber bottom
  • Control piston 50 1315 A Symmetry axis of the firing channel

Abstract

The aim of the invention is to improve the efficiency of an axial-piston motor. To this end, the axial-piston motor comprises at least one compressor cylinder, at least one working cylinder and at least one pressure line guiding the compressed fuel from the compressor cylinder to the working cylinder. A working piston comprising a working rod is provided in the working cylinder, and a compressor piston comprising a compressor rod is provided in the compressor cylinder. The axial-piston motor is characterised in that it at least one of the two rods comprises transverse stiffeners.

Description

Axialkolbenmotor, Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors sowie Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors  Axial piston motor, method for operating an axial piston motor and method for producing a heat exchanger of an axial piston motor
[01] Die Erfindung betrifft einerseits einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einem Verdichterpleuel vorgesehen ist. The invention relates on the one hand 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 is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder, a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a compressor connecting rod.
[02] Anderseits betrifft die Erfindung einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigsten Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird. On the other hand, the invention relates to an axial piston motor having at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder via at least a control piston is controlled.
[03] Darüber hinaus betrifft die Erfindung einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Drucklei- tung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei gegebenenfalls der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird. [03] Furthermore, the invention relates to 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, where appropriate, the fuel flow from the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston which is driven by a timing drive.
[04] Ferner betrifft die Erfindung einen Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylin- der umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einem mit Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteil und mit einem Öl- kreislauf zur Schmierung. [04] The invention further relates to an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one component subjected to combustion chamber pressure and with an oil circuit for lubrication.
[05] Weiterhin betrifft die Erfindung einen Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Ex- panderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe und gegebenenfalls mit wenigstens einem Wärmeübertrager, wobei der wärmeaufneh- angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist. [05] Furthermore, the invention relates to an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage and optionally with at least one heat exchanger, wherein the heat is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged.
[06] Auch betrifft die Erfindung einen Axialkolbenmotor mit einer Brennmittelzufuhr und einer Abgasabfuhr, die wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind. [07] Ebenso betrifft die Erfindung 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 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors, welcher eine wenigstens einen Zylinder umfassen- de Verdichterstufe und eine wenigstens einen Zylinder umfassende Expanderstufe sowie wenigstens eine Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe aufweist. [06] The invention also relates to an axial piston engine with a fuel supply and an exhaust gas removal, which are coupled to each other to transmit heat. [07] The invention likewise relates to a method for operating an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, and a method for producing a heat exchanger of an axial piston motor a compressor stage comprising at least one cylinder and an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage.
[08] Axialkolbenmotoren sind hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt und kennzeichnen sich als energiewandelnde Maschinen, welche ausgangs seitig mechanische Rotationsenergie unter Zuhilfenahme wenigstens eines Kolbens bereitstellen, wobei der Kolben eine line- are Schwingbewegung durchführt, deren Ausrichtung im Wesentlichen koaxial zu der Drehachse der Rotationsenergie ausgerichtet ist. [08] Axial piston engines are well known in the prior art and are characterized as energy converting machines, which provide output mechanical rotational energy with the aid of at least one piston, wherein the piston performs a linear oscillatory movement whose orientation is substantially coaxial with the axis of rotation Rotation energy is aligned.
[09] 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 um- fasst dann zumindest Brenn- bzw. Kraftstoff, wobei der Begriff„Kraftstoff" in vorliegendem Zusammenhang Brennstoff also jegliches Material beschreibt, welches über eine chemische oder sonstige Reaktion, insbesondere über eine Redoxreaktion, exotherm reagiert. Das Brennmittel kann darüber hinaus noch Komponenten, wie beispielsweise Luft aufweisen, die Materialien für die Reaktion des Kraftstoffs bereitstellen. Ebenso kann das Brennmittel weitere Komponenten, wie chemische Zusätze oder katalytisch wirkende Stoffe, enthalten. [10] 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. [11] 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. [12] 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. [09] 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" refers to any material which participates in the combustion or is carried along with the components participating in the combustion and flows through the axial-piston engine The fuel then comprises at least fuel, the term " Fuel "in the present context fuel so any material describes which exothermic reaction via a chemical or other reaction, in particular via a redox reaction. The combustor may further include components, such as air, that provide materials for the reaction of the fuel. Likewise, the fuel may contain other components, such as chemical additives or catalytically active substances. [10] In particular, axial-piston engines can also be operated under the principle of internal continuous combustion (ikV), according to which fuel, that is, for example, fuel and air, continuously fed to one or more combustion chambers. [11] Axial piston motors can also work on the one hand with rotating pistons, and correspondingly rotating cylinders, which are successively guided past a combustion chamber. On the other hand, axial piston motors may comprise stationary cylinders, the working medium then being distributed successively to the cylinders in accordance with the desired load order. [12] For example, such in-cylinder icV axial piston engines are known from EP 1 035 310 A2 and WO 2009/062473 A2, EP 1 035 310 A2 disclosing an axial piston engine in which the fuel supply and the exhaust gas removal heat exchange with each other are coupled.
[13] Die in der EP 1 035 310 A2 und der WO 2009/062473 A2 offenbarten Axialkolbenmo- toren 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. [14] 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. [13] The axial piston motors disclosed in EP 1 035 310 A2 and WO 2009/062473 A2 moreover have a separation between working cylinders and the corresponding working pistons and compressor cylinders and the corresponding compressor pistons, the compressor cylinders being on the side facing away from the working cylinders are provided of the axial piston motor. In this respect, such axial piston motors can be assigned to a compressor and a working side. 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 "Expanderseite and to the terms "expansion stage" and "expander stage", respectively, where an "expander stage" or "expansion stage" designates the entirety of all "expansion cylinders" or "expander cylinders" located therein.
[15] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, den Wirkungsgrad eines Axialkolbenmotors zu verbessern. [16] Diese Aufgabe wird durch einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, gelöst, bei welchem wenigstens eines der beiden Pleuel Querversteifungen aufweist. It is an object of the present invention to improve the efficiency of an axial piston engine. This object 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 is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder, a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel, solved, in which at least one of the two connecting rods has transverse stiffeners.
[17] Sind derartige Querversteifungen wenigstens an einem der beiden Pleuel vorgesehen, kann der Pleuel insgesamt mit wesentlich weniger Masse ausgebildet werden, wodurch dieser Pleuel vorteilhafter Weise gewichtsmäßig leichter ausgestaltet werden kann. Insofern müssen hinsichtlich des mit solchen Querversteifungen ausgestatteten Pleuels weniger Masse bewegt bzw. beschleunigt werden, wodurch der vorliegende Axialkolbenmotor effektiver betrieben werden kann. Hierdurch verbessert sich vorteilhafter Weise der Gesamtwirkungsgrad des Axialkolbenmotors. If such transverse stiffeners are provided at least at one of the two connecting rods, the connecting rod can be formed overall with substantially less mass, as a result of which this connecting rod can advantageously be made lighter in weight. As such, less mass has to be moved or accelerated with respect to the connecting rod equipped with such transverse stiffeners, whereby the present axial piston motor can be operated more effectively. This advantageously improves the overall efficiency of the axial piston motor.
[18] Querversteifungen können insbesondere in der Leichtbauweise eingesetzt werden, um Bauteile trotz Materialreduzierung bzw. -einsparung ausreichend steif und stabil gestalten zu können. Die Bezeichnung„quer" ist vorliegend dann verwendet, sobald eine Haupterstreckung der Versteifung eine Komponente senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung beispielsweise des Pleuels bzw. senkrecht zur Hauptachse - in Axialrichtung gesehen - des Axialkolbenmotors aufweist. [19] Auch wird die Aufgabe der Erfindung insbesondere von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einem Verdichterpleuel vorgesehen ist, und der Arbeitskolben Querversteifungen aufweist. [18] Transverse stiffeners can be used in particular in the lightweight construction in order to design components sufficiently rigid and stable despite material reduction or reduction. The term "transverse" is used in the present case as soon as a main extension of the stiffening has a component perpendicular to the main direction of extension, for example of the connecting rod or perpendicular to the main axis - seen in the axial direction - of the axial piston motor. [19] The object of the invention is in particular an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel , And the working piston has transverse stiffeners.
[20] Auch der Arbeitskolben kann durch das Vorsehen geeigneter Querversteifungen gewichtsmäßig wesentlich leichter gebaut werden, sodass mit dem Arbeitskolben selbst weniger Masse an dem Axialkolbenmotor bewegt werden muss, wodurch sich der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors nochmals verbessern lässt. [21] In diesem Zusammenhang wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem gattungsgemäßen Axialkolbenmotor gelöst, bei welchem kumulativ oder alternativ der Verdichterkolben Querversteifungen aufweist. Der Axialkolbenmotor muss auch dann weniger interne Arbeit verrichten, wenn der Verdichterkolben auf Grund von Querversteifungen mit einer geringeren Masse bereitgestellt werden kann. The working piston can be built much lighter weight by providing suitable cross braces, so that less mass must be moved to the axial piston motor with the working piston itself, whereby the efficiency of the axial piston motor can be further improved. [21] In this connection, the object of the invention is also achieved by a generic axial piston engine, in which cumulatively or alternatively the compressor piston has transverse stiffeners. The axial piston engine must also do less internal work, if the compressor piston can be provided due to transverse stiffeners with a lower mass.
[22] Um die Aufgabe der Erfindung zu lösen, ist des Weiteren ein Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, vorgeschlagen, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einem Verdichterpleuel vorgesehen ist, und der Axialkolbenmotor sich speziell dadurch auszeichnet, dass wenigstens eines der beiden Pleuel aus Aluminium ist. [22] To achieve the object of the invention, an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line, through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, further proposed, wherein in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel, and the axial piston motor is characterized specifically in that at least one of the two connecting rods is made of aluminum.
[23] Auf Grund der Verwendung von Aluminium oder einer Legierung hiervon ist es möglich, die Masse bewegter Bauteile vorteilhaft zu reduzieren, wodurch der Axialkolbenmotor zusätzlich effektiver arbeiten kann. Insofern ist hierdurch auch eine Steigerung des Wirkungsgrads am Axialkolbenmotor erzielt. Es versteht sich, dass statt Aluminium auch jeder andere Leichtbaustoff vorteilhaft zur Anwendung kommen kann, solange er die Betriebstemperaturen oder sonstigen Randbedingen aushält. Gegebenenfalls können auch geeignete Maßnahmen, wie beispielsweise thermische Isolierungen an geeigneter Stelle zur Anwendung kommen, um die Verwendung von Leichtbaustoffen zu ermöglichen. [23] Due to the use of aluminum or an alloy thereof, it is possible to advantageously reduce the mass of moving parts, whereby the axial piston motor can additionally operate more effectively. In this respect, this also achieves an increase in the efficiency of the axial piston motor. It is understood that instead of aluminum, any other lightweight construction material can be used advantageously as long as it can withstand the operating temperatures or other boundary conditions. Optionally, suitable measures, such as thermal insulation at a suitable location may be used to allow the use of lightweight materials.
[24] Es versteht sich, dass auch weitere insbesondere bewegte Bauteile des Axialkolbenmotors aus einem Leichtbauwerkstoff hergestellt werden können, sofern sie dann immer noch eine ausreichende Festigkeit und/oder Steifigkeiten besitzen. It is understood that other particular moving components of the axial piston motor can be made of a lightweight material, if they still have sufficient strength and / or stiffnesses.
[25] Insofern können auch die Kolben des Axialkolbenmotors bis auf ihre heißen Bereiche, welche unmittelbar mit heißen Medien in Kontakt treten können, mittels Aluminium oder einer Legierung hiervon gestaltet sein. Der Betreff„heißer Bereich" beschreibt in vorliegendem Zusammenhang insbesondere Brennmittel zugewandte Bereiche eines Kolbens, welche thermisch kritisch belastet werden könnten. [26] Angesichtes dessen wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichtungszylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einem Verdichterpleuel vorgesehen ist und wobei sich der Axialkolbenmotor durch einen Arbeitskolben aus Aluminium auszeichnet, der arbeitszylinderseitig einen Brennschutz, vorzugsweise aus Eisen, aufweist. In this respect, the pistons of the axial-piston engine can also be designed by means of aluminum or an alloy thereof, except for their hot regions, which can come into direct contact with hot media. The subject "hot area" describes in this context, in particular fuel-facing areas of a piston, which could be thermally stressed critical. In view of this, the object of the present invention is also achieved by an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder Working piston with a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel and wherein the axial piston motor is characterized by a working piston made of aluminum, the working cylinder side a combustion protection, preferably made of iron.
[27] Hierdurch kann eine sehr leichte Bauweise des Arbeitskolbens - bis auf dessen heißen Bereich - gewährleistet werden, wodurch der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors weiter verbessert werden kann. This can be a very lightweight construction of the working piston - up to the hot area - guaranteed, whereby the efficiency of the axial piston motor can be further improved.
[28] Gegebenenfalls kann dieser Brennschutz auch mit anderen Werkstoffen, beispielsweise mit einer Keramikbeschichtung, realisiert werden. Auch Arbeitskolben aus einem Keramikwerkstoff wären hierbei denkbar. [29] Unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung auch von einem gattungsgemäßen Axialkolbenmotor gelöst, der sich durch einen Verdichterkolben aus Aluminium auszeichnet, da hierdurch die vorstehend beschriebene Leichtbauweise des Axialkolbenmotors entsprechend vorteilhaft weitergebildet werden kann. Optionally, this combustion protection can also be realized with other materials, for example with a ceramic coating. Also working piston of a ceramic material would be conceivable here. [29] Regardless of the other features of the invention, the object of the present invention is also achieved by a generic axial piston motor, which is characterized by a compressor piston made of aluminum, since in this way the lightweight construction of the axial piston motor described above can be developed correspondingly advantageous.
[30] Gegebenenfalls muss auch am Verdichterkolben verdichterzylinderseitig ein Brenn- schütz vorgesehen werden, wenn bereits am Verdichterzylinder mit heißen Brennmitteln gearbeitet wird. Auch hier kann der Brennschutz aus einem wärmeresistenteren Material bestehen. Beispielsweise ist der Brennschutz aus Eisen oder aus einer Keramik hergestellt, wobei vorliegend sicherlich auch Verdichterkolben aus einem Keramikwerkstoff Verwendung finden könnten. [31] Somit kann hinsichtlich der hier beschriebenen und verwendeten Arbeitskolben und Verdichterkolben der Kolbenboden vorteilhaft aus Eisen oder Stahl und der Kolbenschaft vorteilhaft aus Aluminium oder aus einer Legierung hiervon bestehen. [32] Derart gewichtsreduzierte bzw. gewichtsoptimierte Kolben sind aus dem eingangs geschilderten relevanten Stand der Technik nicht bekannt, sodass aus diesem relevanten Stand der Technik die vorliegende vorteilhafte Weiterentwicklung nicht offensichtlich entnehmbar ist, obwohl es Aufgabe der Erfindungen des eingangs geschilderten Standes der Technik war, Axi- alkolbenmotoren hinsichtlich ihres Wirkungsgrads weiter zu verbessern. [30] If necessary, a firing contactor must also be provided on the compressor piston side of the compressor cylinder if hot fuel is already being used on the compressor cylinder. Again, the combustion protection can consist of a heat-resistant material. For example, the combustion protection is made of iron or of a ceramic, in the present case certainly also compressor piston from a ceramic material could be used. [31] Thus, with regard to the working pistons and compressor pistons described and used here, the piston crown can advantageously consist of iron or steel and the piston skirt can advantageously consist of aluminum or of an alloy thereof. [32] Such weight-reduced or weight-optimized pistons are not known from the relevant prior art described at the outset, so that the present advantageous development can not obviously be deduced from this relevant prior art, although it was the object of the inventions of the prior art described at the outset, Axi alal piston engines in terms of their efficiency to further improve.
[33] Eine alternative Lösung der Aufgabe vorliegender Erfindung schlägt einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, vor, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist und wobei sowohl der Arbeitspleuel und der Verdichterpleuel als auch Arbeits- und Verdichterkolben aus Stahl gebildet sind. An alternative solution of the object of the present invention proposes 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 to the working cylinder, wherein in the working cylinder with a working piston a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel and wherein both the working piston and the Verdichterpleuel and working and compressor piston made of steel are formed.
[34] Sind beiden Kolben aus Stahl gefertigt, sind die Kolben einerseits besonders temperaturbeständig, und es brauchen andererseits unterschiedliche Materialeigenschaften an einem einzigen Bauteil nicht berücksichtigt zu werden. Der einstückige Aufbau der Kolben ist zudem kostengünstiger, wobei sich die Masse der Kolben auf Grund der höheren Festigkeit des Stahls und durch weitere konstruktive Maßnahmen, beispielsweise die vorstehend genannten Querversteifungen, auf ein Minimum reduzieren lassen. Hierdurch können auch Gewichtsnachteile gegenüber einem Aluminiumkolben relativiert werden. Insbesondere ist auch möglich, die jeweili- gen Pleuel ebenfalls aus Stahl auszugestalten, so dass die Gesamtanordnung aus Arbeitskolben und Arbeitspleuel sowie aus Verdichterpleuel und Verdichterkolben aus identischem Material und ggf. sogar aus einem Stück gebildet sein kann. Ersteres erleichtert ggf. ein Verbinden der jeweiligen Baugruppen, da unterschiedliche Materialeigenschaften nicht auftreten und die Verbindung beeinträchtigen können, während letzteres naturgemäß etwaige Verbindungsproblema- tiken erst gar nicht auftreten lässt. [34] If both pistons are made of steel, the pistons are on the one hand particularly temperature-resistant, and on the other hand, different material properties on a single component need not be taken into account. The one-piece construction of the piston is also more cost-effective, whereby the mass of the piston can be reduced to a minimum due to the higher strength of the steel and by other structural measures, such as the above-mentioned transverse stiffeners. As a result, weight disadvantages relative to an aluminum piston can be relativized. In particular, it is also possible to design the respective connecting rods likewise of steel, so that the overall arrangement of the working piston and working piston as well as compressor connecting rods and compressor pistons can be formed from identical material and possibly even from one piece. If necessary, the former makes it easier to connect the respective assemblies since different material properties do not occur and can impair the connection, while the latter naturally does not even cause possible connection problems.
[35] Da verdichterkolbenseitig in der Regel andere Kräfte wirken als arbeitskolbenseitig, kann insbesondere das Pleuel des Verdichterkolbens gegenüber dem Pleuel des Arbeitskolbens gewichtsreduzierter ausgestaltet sein. Insofern wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszy- linder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, gelöst, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist und wobei der Verdichterpleuel leichter als der Arbeitspleuel ausgebildet ist. Insbesondere der Arbeitskolben kann hierbei auch anders als der Verdichterkolben ausgebildet sein. Beispielsweise ist der Verdichterkolben leichter ausgebildet, da dieser nicht so großen Kräften hinsichtlich eines Arbeitsmediums des Axialkolbenmotors ausgesetzt ist. Somit kann der Axialkolbenmotor sehr genau an seine spezifischen Belastungen angepasst und entsprechend optimiert werden. Since compressor piston side usually other forces act as the working piston side, in particular the connecting rod of the compressor piston relative to the connecting rod of the working piston can be designed with reduced weight. In this respect, the object of the invention also by an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one Arbeitszy- cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the Compressor cylinder is passed to the working cylinder, dissolved, wherein in the working cylinder, a working piston with a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel and wherein the Verdichterpleuel is formed lighter than the working spool. In particular, the working piston can also be designed differently than the compressor piston. For example, the compressor piston is made lighter, since it is not exposed to such great forces with respect to a working medium of the axial piston motor. Thus, the axial piston motor can be adapted very precisely to its specific loads and optimized accordingly.
[36] Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem gattungsgemäßen Axial- kolbenmotor gelöst, bei welchem ein Abtriebslager, welches Energie von wenigstens einem der Pleuel auf eine Abtriebswelle überträgt, verdichterpleuelseitig schwächer als arbeitspleuelseitig ausgebildet ist. Da verdichterkolbenseitig andere Kräfte - meistens geringere Kräfte - als ar- beitskolbenseitig auf den jeweiligen Pleuel wirken, kann das Pleuel verdichterseitig hinsichtlich seines Gewichtes vorteilhafter Weise leichter ausgebildet werden. Dies kann jedoch insbesonde- re auch von dem verwendeten Material abhängig aber auch eine Frage der Konstruktion oder der Massenverhältnisse sein. Sind die Arbeitspleuel und Verdichterpleuel einstückig ausgebildet, können sie sehr kostengünstig hergestellt werden. Vorteilhaft ist es, wenn die Arbeitspleuel und Verdichterpleuel koaxial zueinander ausgebildet sind. Hierdurch können besonders günstige Belastungsverhältnisse insbesondere auch an einem Gehäuse des Axialkolbenmotors geschaffen werden. [36] Furthermore, the object of the invention is also achieved by a generic axial piston motor, in which an output bearing, which transfers energy from at least one of the connecting rods to an output shaft, is designed to be weaker in terms of the compressor connecting rod than the working rod side. Since compressor piston side other forces - usually lower forces - act on the piston rod side as the piston on the respective connecting rod, the connecting rod compressor side can be made lighter in terms of its weight advantageously. However, this can also be a matter of design or mass relationships, in particular depending on the material used. Are the working rods and compressor connecting rods integrally formed, they can be made very inexpensive. It is advantageous if the working connecting rods and compressor connecting rods are formed coaxially with each other. As a result, particularly favorable loading conditions can be created, in particular also on a housing of the axial piston motor.
[37] Die vorliegende Aufgabe wird auch unabhängig von den übrigen Merkmalen der Erfindung von einem Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder gelei- tet wird, gelöst, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird und wobei der Steuerkolben brennkammerseitig aus Eisen oder Stahl gebildet ist. Da auch der Steuerkolben mit sehr heißen Arbeitsmedien bzw. Brennmitteln des Axialkolbenmotors in Kontakt kommt, ist es vorteilhaft, wenn zumindest diesbezügliche Bereiche des Steuerkolbens hitzebeständig ausgestaltet sind. Insofern kann eben- so anstelle von Eisen oder Stahl jedes andere hitzebeständige Material, wie beispielsweise Keramik, zur Anwendung kommen. Vorteilhafter Weise ist der Steuerkolben im Übrigen aus Alu- minium oder aus einer Legierung hiervon gebildet, sodass der Steuerkolben besonders leicht ist und hierdurch extrem kurze Steuerzeiten realisiert werden können. [37] The present object is also independent of the other features of the invention of an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed solved, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder is controlled by at least one control piston and wherein the control piston combustion chamber side made of iron or steel. Since the control piston also comes into contact with very hot working media or combustion means of the axial-piston engine, it is advantageous if at least relevant areas of the control piston are made heat-resistant. In this respect, instead of iron or steel, any other heat-resistant material, such as, for example, ceramics, can also be used. Advantageously, the control piston is otherwise made of aluminum minium or formed from an alloy thereof, so that the control piston is particularly light and thus extremely short timing can be realized.
[38] Alternativ hierzu kann der gesamte Steuerkolben aus Eisen oder Stahl gebildet sein, da die Steuerkolben in der Regel meist klein bauen und somit wenig Masse aufweisen. Dies ist insbesondere dann eine gute Lösung, wenn extrem kurze Steuerzeiten keine vordergründige Rolle spielen oder - gerade wegen der niedrigen Gewichts der Steuerkolben - trotzdem realisiert werden können. [38] Alternatively, the entire control piston can be made of iron or steel, since the control pistons usually build usually small and thus have little mass. This is a good solution, in particular, when extremely short control times do not play a superficial role or - precisely because of the low weight of the control pistons - can nevertheless be realized.
[39] Um die Aufgabe der Erfindung weiterhin zu lösen, wird alternativ bzw. kumulativ ein Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichtungszylinder, mit wenigstens einem Arbeits- zylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, vorgeschlagen, welcher sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens eine brennkammerseitige Oberfläche des Steuerkolbens verspiegelt ist. Durch eine derartige Verspiegelung ist es möglich, die Wärmebelastung der jeweiligen Baugruppe insbesondere durch die Reflektion der wärmebelastenden Strahlung in vorteilhafter Weise zu reduzieren. [39] In order to further achieve the object of the invention, alternatively or cumulatively, an axial-piston engine with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder the combustion medium flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston proposed, which is characterized in that at least one combustion chamber-side surface of the control piston is mirrored. By such a mirroring, it is possible to reduce the heat load of the respective assembly in particular by the reflection of the heat-emitting radiation in an advantageous manner.
[40] Alternativ bzw. kumulativ hierzu kann dementsprechend die Aufgabe der Erfindung durch einen Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichtungszylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, gelöst werden, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Brennkammer einen Brennkammerboden aus verspiegeltem Metall aufweist. Accordingly, alternatively or cumulatively, the object of the invention by an axial piston motor with at least one compression cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed to the working cylinder, wherein the fuel stream of the Combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, are solved, which is characterized in that the combustion chamber has a combustion chamber bottom of mirrored metal.
[41] Die Verspiegelung einer metallenen Oberfläche bringt darüber hinaus den Vorteil, dass der durch die hohe Temperaturdifferenz zwischen dem verbrannten Brennmittel und der metallenen Oberfläche entstehende Wandwärmestrom, zumindest für den durch Wärmestrahlung bewirkten Wandwärmestrom, verringert werden kann. Ein großer Anteil an Wirkungsgradeinbußen in einem Verbrennungsmotor entsteht durch diesen genannten Wandwärmestrom, weswegen durch eine Verringerung des Wandwärmestromes eine effiziente Möglichkeit gegeben ist, den thermodynamischen Wirkungsgrad des Axialkolbenmotor durch die vorgeschlagenen Lösungen der Erfindung zu steigern. [41] In addition, the mirroring of a metal surface has the advantage that the wall heat flow resulting from the high temperature difference between the burned combustion medium and the metal surface can be reduced, at least for the wall heat flow caused by heat radiation. A large proportion of loss of efficiency in an internal combustion engine is caused by this mentioned wall heat flow, which is why an efficient possibility is given by a reduction of the wall heat flow is to increase the thermodynamic efficiency of the axial piston engine by the proposed solutions of the invention.
[42] Es versteht sich, dass einerseits auch nichtmetallische Oberflächen durch eine Verspiegelung einen Vorteil im thermodynamischen Wirkungsgrad erbringen können, und das andererseits dieser Vorteil im thermodynamischen Wirkungsgrad kumulativ oder alternativ dadurch erreicht werden kann, dass jedes mit Brennmittel in Kontakt stehende Bauteil des Axialkolbenmotors, sofern die Temperatur des Brennmittels höher ist als die Wandtemperatur, verspiegelt wird. [42] It is understood that, on the one hand, non-metallic surfaces can also have an advantage in thermodynamic efficiency due to mirroring and, on the other hand, this advantage can be achieved cumulatively or alternatively in terms of thermodynamic efficiency by virtue of the fact that each component of the axial-piston engine in contact with fuel is if the temperature of the fuel is higher than the wall temperature, is mirrored.
[43] Weiterhin versteht es sich, dass jede andere Oberflächenbeschichtung, welche in der Lage ist den spektralen Reflexionsgrad der Bauteiloberflächen zu erhöhen zum Einsatz kommen kann. Selbstverständlich ist ferner jegliche Oberflächenbeschichtung denkbar, welche alternativ oder kumulativ hierzu den Wärmeübergangskoeffizienten einer Bauteiloberfläche verringert, um den Anteil an thermodynamischen Verlusten durch Konvektion zu verringern. [43] Furthermore, it is understood that any other surface coating capable of increasing the spectral reflectance of the component surfaces may be used. Of course, any surface coating is also conceivable which, alternatively or cumulatively, reduces the heat transfer coefficient of a component surface in order to reduce the proportion of thermodynamic losses due to convection.
[44] 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 Mo- torölkreislauf verschiedenen Druckniveau aufweist. Hierdurch wird der Vorteil umgesetzt, dass in einem jeweiligen Ölkreislauf mit einem verschiedenen Druckniveau die Ölpumpe dieses Kreislaufes, beispielsweise eine Druckölpumpe des Druckölkreislauf es, lediglich den zur Förderung des Öles erforderlichen Gegendruck aufbringen muss und der zur Erreichung eines in diesem Kreislauf aus sonstigen Gründen möglicherweise erforderlichen, den zur Förderung des Öles übersteigenden höheren Druck nicht durch die Druckölpumpe aufgebracht werden muss. 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. [45] 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. [44] Furthermore, in order to achieve the object of the invention, alternatively or cumulatively, an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one proposed with combustion chamber pressure component and with an oil circuit for lubrication, wherein the oil circuit has a motor oil circuit and a pressure oil circuit with a different from the motor oil circulation pressure level. As a result, the advantage is implemented that in a respective oil circuit with a different pressure level, the oil pump of this cycle, for example, a pressure oil pump of the pressure oil circuit, it must muster only necessary to promote the oil back pressure and possibly required to achieve one in this cycle for other reasons , must not be applied by the pressure oil pump, the higher pressure to promote the oil higher pressure. 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. [45] 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.
[46] In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung,„das Druckni- veau 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. [46] In this context, it should be noted that the term "pressure level corresponds to pressure" also allows 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, a pressure difference of at most 7 bar should be recorded by the term "the pressure level corresponds to a pressure". Such pressure differences can still be intercepted without excessive losses of efficiency of seals that can withstand higher temperatures.
[47] Um bei einer variablen Leistungsabgabe des Axialkolbenmotors diesem wirkungsgradverbessernden Vorteil nicht entgegen zu stehen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Druck- ölkreislauf bei einer Volllast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau größer als 20 bar aufweist. Kumulativ bzw. alternativ wird vorgeschlagen, dass der Druckölkreislauf bei einer Teillast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau zwischen 5 bar und 20 bar aufweist. Dieses gewährleistet bei einem großen Teil aller Betriebssituationen ein ausgewogenes Druckverhältnis, durch welches der Wirkungsgrad optimiert wird. Alternativ bzw. kumulativ hierzu wird 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. In einem lastabhängigen und instationären Betrieb des Axialkolbenmotors kann durch diese Maßnahme 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 hierdurch 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 führt zu einer Überkompensation des Brennkammerdruckes, wodurch wiederum eine nicht wirkungs- gradgünstige Verdichterleistung zur Erzeugung des Kompensationsdruckes an der Verdichterstufe abgerufen wird. [47] In order not to oppose this efficiency-improving advantage in the case of a variable power output of the axial-piston engine, it is further proposed that the pressure oil circuit have a pressure level greater than 20 bar at a full load of the axial-piston engine. Cumulatively or alternatively, it is proposed that the pressure oil circuit at a partial load of the axial piston motor has a pressure level between 5 bar and 20 bar. This guarantees a balanced pressure ratio in a large part of all operating situations, which optimizes the efficiency. Alternatively or cumulatively, it is further proposed that the pressure oil circuit at 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. In a load-dependent and transient operation of the axial piston motor can be implemented by this measure 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. One under different operating conditions optimized efficiency is thereby ensured by the gas force required to compensate for the combustion chamber pressure is provided as needed at the components acted upon with combustion chamber pressure. An increasingly higher gas force leads to an overcompensation of the combustion chamber pressure, which in turn causes a compressor power that is not effective for generating the compensation pressure at the compressor stage.
[48] 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. [49] Die Aufgabe der Erfindung, einen Axialkolbenmotor hinsichtlich seines Wirkungsgrades, durch die Trennung des Ölkreislaufes in einen Motorölkreislauf und einen Druckölkreis- lauf, zu verbessern, wird insbesondere ergänzend dadurch gelöst, dass der Motorölkreislauf einen Motorölsumpf und eine Motorölpumpe aufweist und der Druckölkreislauf einen Drucköl- sumpf und eine Druckölpumpe aufweist. Dies hat den wirkungsgradsteigernden Vorteil, dass die Motorölpumpe und die Druckölpumpe einen für den Motorölkreislauf und den Druckölkreislauf unabhängigen Ölvolumenstrom zur Verfügung stellen kann, und somit der Leistungsbedarf der Motorölpumpe und der Druckölpumpe den Erfordernissen des Motorölkreislaufes und des Druckölkreislaufes entspricht. [48] 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. [49] 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 Druckölkreis-, is in particular complemented by the fact that the engine oil circuit has an engine oil sump and an engine oil pump and the pressure oil circuit a Pressure oil sump and a pressure oil pump has. This has the efficiency-enhancing advantage that the engine oil pump and the pressure oil pump can provide an oil volume flow independent of the engine oil circuit and the pressure oil circuit, and thus the power demand of the engine oil pump and the pressure oil pump meets the requirements of the engine oil circuit and the pressure oil circuit.
[50] 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 01- stand des Druckölsumpfes ein minimaler und/oder ein maximaler Ölstand ist. Dieser Vorteil trägt dazu bei, dass nicht nur eine Mangelschmierung betriebssicher verhindert wird sondern auch, dass ein Überfüllen des Druckölkreislaufes und damit einhergehende Effekte wie Ölschäumung, Ölwerfen oder ein anderweitig nicht gewünschter Ölaustritt aus dem Druckölkreislauf verhindert werden. [51] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass wenigstens eine Steuerkammer 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. [50] In order to ensure the wetting of the components subject to combustion chamber pressure, such as 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 01- stand 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 but also that overfilling of the pressure oil circuit and associated effects such as oil foaming, oil spills or otherwise undesirable oil leakage from the pressure oil circuit can be prevented. [51] It is also proposed that at least one 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, can compensate for the force acting on the control piston combustion chamber pressure by the combustion chamber pressure level corresponding pressure level of the DruckÖlkreislaufes.
[52] 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 Steuerkol- ben, 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. [52] The term "control chamber" describes a corresponding cavity which is arranged on a side of the control piston or the control piston facing away from the combustion chamber Side of the side of the control piston, on which an applied gas pressure in its resultant opposes the combustion chamber pressure acting on the control piston, and other assemblies which interact with the control piston or pistons, such as cams or bearing arrangements which control cam, can be provided in the control chamber If necessary, the pressure oil circuit of the oil circuit also includes parts of the control piston or ben, wherein the circulating oil for lubrication of the control piston flow after wetting the located on the control piston friction pairings in this control chamber and from here in a Ölsu mpf can be collected.
[53] 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. [53] 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.
[54] 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 insbesonde- re in der vorstehend bereits beschriebenen Ladeleitung vorgesehen sein. [55] 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 Steuereinrichtung mit Mitteln zum Schalten auf- weisen. 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. [55] The control valve, the charging valve is preferably justified by the fact that the charging valve is designed to be switchable, in particular in that the charging valve is designed to be switchable via the compressor pressure. For this purpose, the charging valve can be operatively connected to the compressor stage and have a control device with means for switching.
[56] In einer geeigneten Ausführungsform kann das Ladeventil beispielsweise ein elektrisch oder elektronisch betätigtes oder aber auch ein pneumatisch betätigtes Ventil sein. So kann das Lade ventil mittelbar durch ein Steuergerät betätigt werden oder aber auch unmittelbar durch den am Ventil anliegenden Verdichterdruck. Übersteigt der Verdichterdruck einen bestimmten Wert, öffnet das Lade ventil und die Verdichterstufe wird mit dem Druckölkreislauf verbunden, wodurch es zu einer Aufladung des Druckölkreislaufes mit verdichteter Luft oder einem sonstigen in der Verdichterstufe vorhandenen Medium kommt. [56] 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 directly by the voltage applied to the valve compressor pressure. Exceeds the compressor pressure a certain value, the charging valve opens and the compressor stage is connected to the pressure oil circuit, resulting in a charge of the pressure oil circuit with compressed air or other existing in the compressor stage medium.
[57] Entsprechend den im Betrieb des Axialkolbenmotors vorliegenden Lastpunkten kennzeichnet sich das Ladeventil vorteilhaft dadurch aus, dass das Lade ventil 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. [57] According to the load points present during 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.
[58] 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. [58] Moreover, it is also conceivable that the charging valve is a check valve, in particular a pressure-controlled check valve. This allows a structurally particularly simple circuit of the charging valve, without further measures are necessary.
[59] 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. [59] The use of pressure provided by a compressor stage to the axial-piston engine, where air or fuel provided to apply this pressure, when compressed from ambient conditions, typically has a temperature level above ambient conditions, may result in that a pressure drop after a throttle point, as it represents a valve, or a cooling on a wall of the charging line, a condensation of a fluid can result.
[60] Als weitere Ausgestaltung des Druckölkreislaufes wird daher vorgeschlagen, dass zwischen dem Ladeventil und dem Druckölkreislauf ein Ölabscheider angeordnet ist. 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. 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. 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. 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. 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.
[61] Eine wirkungsgradgünstige Verwendung eines gegenüber dem Motorölkreislauf höheren Druckniveaus im Druckölkreislauf kann durch das bestehende Druckgefälle zu einer höhe- ren Ölleckage aus dem Druckölkreislauf in den Motorölkreislauf führen. Um den wirkungsgradsteigernden Vorteil eines Druckölkreislaufes dauerhaft während des ganzen Betriebes des Axialkolbenmotors aufrecht zu erhalten, ist es daher zweckmäßig, dass zwischen dem Druckölsumpf und der Druckölpumpe sowie zwischen dem Motorölsumpf bzw. der Motorölpumpe und der Druckölpumpe ein Ausgleichsventil angeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass ein Unter- schreiten eines minimalen notwendigen Ölstandes im Druckölsumpf dadurch verhindert werden kann, dass die Druckölpumpe Öl aus dem Motorölsumpf bezieht, so lange bis der Ölstand des Druckölsumpfes ein Maximum erreicht. Diese wirkungsgraderhaltende Ausgestaltung des Öl- kreislaufes wird ferner dadurch umgesetzt, dass das Ausgleichsventil den Mitteln zum Erfassen eines Ölstandes wirkverbunden ist. [62] 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. [61] An efficient use of a higher pressure level in the pressure oil circuit compared to the engine oil circuit can lead to a higher oil leakage from the pressure oil circuit into the engine oil circuit due to the existing pressure gradient. In order to maintain the efficiency-enhancing advantage of a pressure oil circuit permanently during the entire operation of the axial piston engine, it is therefore expedient that an equalizing valve is arranged between the pressure oil sump and the pressure oil pump and between the engine oil sump or the engine oil pump and the pressure oil pump. This has the advantage that a drop below a minimum necessary oil level in the pressure oil sump can be prevented by the fact that the pressure oil pump oil from the engine oil sump refers until the oil level of the pressure oil sump reaches a maximum. This efficacy-retaining design 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. [62] It is also proposed that the balancing valve is operatively connected to a control device. Such a control device may be, for example, a control unit of the axial piston motor, in which maps or algorithms are stored, according to which also a connection of the pressure oil circuit with the engine oil circuit should take place in order to achieve a balance of the oil level in the pressure oil circuit. Consequently, the compensation valve can be connected directly to the means for detecting an oil level or indirectly via a control device with the means for detecting an oil level.
[63] Denkbar ist auch, dass die Steuereinrichtung das Ausgleichsventil nicht nur über den Ölstand im Druckölkreislauf, sondern auch über die Temperatur oder eine andere Kenngröße, wie etwa einem Notlauf Signal oder einem Wartungssignal, ansteuert, um beispielsweise ein Austauschen des im Druckölkreislauf befindlichen Öls zu erreichen. [63] It is also conceivable that the control device controls the equalizing valve not only via the oil level in the pressure oil circuit, but also via the temperature or another parameter, such as a run-flat signal or a maintenance signal, for example by replacing the oil in the pressure oil circuit to reach.
[64] Die Verwendung eines gegenüber dem Motorölkreislauf höheren Druckniveaus im Druckölkreislauf ist dann energetisch besonders vorteilhaft, wenn das Ausgleichsventil vorzugsweise in einem ersten Betriebszustand den Druckölsumpf mit der Druckölpumpe verbindet und in einem zweiten Betriebszustand den Motorölsumpf oder die Motorölpumpe mit der Druckölpumpe verbindet. Dies hat den Vorteil, den Wirkungsgrad durch Verwendung des Druckölkreislaufes dahingehend sicherzustellen, dass lediglich bei geringen Druckdifferenzen zwischen dem Motorölkreislauf und dem Druckölkreislauf diese beiden Teilkreisläufe verbunden werden, sodass die Leistungsaufnahme der Druckölpumpe durch eine Überwindung eines hohen Druckunterschiedes nicht zu Wirkungsgradeinbußen führt. The use of a relation to the engine oil circuit higher pressure levels in the pressure oil circuit is energetically particularly advantageous when the compensation valve preferably in a first operating state connects the pressure oil sump 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.
[65] 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. [66] Alternativ bzw. kumulativ wird daher darüber hinaus vorgeschlagen, dass zwischen dem Motorölsumpf und dem Ausgleichsventil oder zwischen der Motorölpumpe und dem Ausgleichsventil ein als Rückschlagventil ausgebildetes Rücklaufventil angeordnet ist, Mittels dieses Rücklaufventils kann weiterhin vorteilhaft ein unbeabsichtigtes Entleeren des Druckölkreis- laufes bei einer Fehlfunktion des Ausgleichsventils verhindert werden. For a Wirkgraderhaltende embodiment of the compensation valve is cumulatively proposed that the first operating state of the partial load and / or the full load of the axial piston corresponds and the second operating state corresponds to the idling and / or a standstill of the axial piston. 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. Alternatively or cumulatively, therefore, it is also proposed that a return valve formed as a check valve be arranged between the engine oil sump and the compensation valve or between the engine oil pump and the compensation valve. By means of this return valve, inadvertent emptying of the pressure oil circuit can advantageously take place Malfunction of the compensation valve can be prevented.
[67] Insbesondere wird dementsprechend vorgeschlagen, dass das Rücklaufventil eine Strömungsrichtung vom Motorölkreislauf zum Druckölkreislauf aufweist. [67] In particular, it is accordingly proposed that the return valve has a flow direction from the engine oil circuit to the pressure oil circuit.
[68] Die Sicherungsfunktion des Rückschlagventils wird in dieser Anordnung vorteilhaft dadurch umgesetzt, dass hierdurch ein weiteres Befüllen des Druckölkreislaufes bei einem posi- tiven Druckgefälle möglich ist, ein Entleeren bei negativem Druckgefälle jedoch unterbunden wird. [68] The safety function of the check valve is advantageously implemented in this arrangement in that thereby a further filling of the pressure oil circuit is possible with a positive pressure gradient, but emptying at a negative pressure gradient is prevented.
[69] 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, 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, vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Ölkreislauf in einen Motorölkreislauf und in einen Druckölkreis- lauf aufgeteilt wird und mit Brennkammerdruck beaufschlagte Bauteile des Axialkolbenmotors durch den Druckölkreislauf geschmiert werden. Accordingly, for the implementation of an efficiency-enhanced axial-piston engine, a method for operating an axial-piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein a fuel stream of the Combustion chamber under 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, proposed, which is characterized in that the oil circuit is divided into a motor oil circuit and a Druckölkreis- run and with combustion chamber pressure applied components of the axial piston motor be lubricated by the pressure oil circuit.
[70] Zusätzlich hierzu wird vorgeschlagen, dass der auf den Steuerkolben wirkende Brennkammerdruck durch ein in einer Steuerkammer bestehendes und dem Brennkammerdruck entsprechenden Druckniveau kompensiert wird. [71] 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 Öl- pumpen bedarfsgerecht, minimal und damit wirkungsgradoptimiert ist. Andererseits wird durch die Kompensation eines Brennkammerdruckes an den mit Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteilen insbesondere an dem mit Brennkammerdruck beaufschlagten Steuerkolben eine nicht dem Wirkungsgrad des Kreisprozesses dienliche Kolbenarbeit an dem Steuerkolben verhindert bzw. minimiert, sodass der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors maximiert wird. [70] In addition to this, it is proposed that the combustion chamber pressure acting on the control piston is compensated by a pressure level existing in a control chamber and corresponding to the combustion chamber pressure. [71] These proposed methods for an axial-piston engine in turn contribute to an improvement in the efficiency of the axial-piston engine in that, on the one hand, the two subcircuits of the oil circuit individually operate at a minimum required pressure level, and thus the power consumption of the oil pumps located in these subcircuits 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 which does not serve the efficiency of the cyclic process, so that the thermodynamic efficiency of the axial piston motor is maximized.
[72] 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. [72] 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.
[73] Vorzugsweise wird bei Unterschreiten eines minimalen Ölstandes in einem Drucköl- sumpf der Druckölkreislauf mit Öl aus dem Motorölkreislauf befüllt. Dies hat den Vorteil, dass stets ausreichend Öl zur Schmierung der durch Brennkammerdruck beaufschlagten Bauteile zur Verfügung steht, indem durch den erhöhten Druck aus dem Druckölkreislauf austretendes Öl durch Öl aus dem Motorölkreislauf ersetzt wird. Hierfür kann der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf insbesondere bei Leerlauf und/oder bei Stillstand des Axialkolbenmotors verbunden werden, da dann die Druckunterschiede verhältnismäßig gering sind. Eine hohe Druckdifferenz zwischen dem Druckölkreislauf und dem Motorölkreislauf kann durch dieses vorge- schlagene 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. [74] Alternativ oder ergänzend zu dem letztgenannten Verfahren kann der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf bei einem Druckunterschied kleiner als 5 bar zwischen dem Druckölkreislauf und dem Motorölkreislauf verbunden werden. Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass der Druckölkreislauf mit Öl aus dem Motorölkreislauf befüllt werden kann, wenn ein Druckunterschied zwischen dem Motorölkreislauf und dem Druckölkreislauf, unabhängig von der Drehzahl des Axialkolbenmotors, einen Wert angenommen hat, bei welchem die Überwin- düng des zum Befüllen des Druckölkreislaufes nötigen Druckunterschiedes eine minimale Leistungsaufnahme der dazu verwendeten Ölpumpe erfordert. Somit kann der Druckölkreislauf auch während des Betriebes des Axialkolbenmotors betriebssicher bei günstigen Wirkungsgraden befüllt werden. [75] Die Aufgabe vorliegender Erfindung wird, kumulativ bzw. alternativ zu den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung, durch einen Axialkolbenmotor mit einer Brennmittelzufuhr und einer Abgasabfuhr, die wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind, gelöst, welcher sich durch wenigstens eine Wärmeübertragerisolation auszeichnet. Auf diese Weise kann gewährleistet werden, dass möglichst viel Wärmeenergie in dem Axialkolbenmotor verbleibt und über die Wärmeübertrager an das Brennmittel wieder genutzt wird. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass die Wärmeübertragerisolation den Wärmeübertrager nicht zwingend vollständig umgeben muss, da gegebenenfalls einige Abwärme auch an anderer Stelle in dem Axialkolbenmotor vorteilhaft genutzt werden kann. Insbesondere jedoch nach außen hin sollte die Wärmeübertragerisolation vorgesehen sein. [76] Vorzugsweise ist die Wärmeübertragerisolation derart ausgelegt, dass sie zwischen Wärmeübertrager und Umgebung des Axialkolbenmotors einen maximalen Temperaturgradienten von 400 0C, insbesondere von wenigstens 380 0C, belässt. Insbesondere mit fortschreitender Wärmeübertragung, also zur Verdichterseite hin, kann der Temperaturgradient dann schnell wesentlich kleiner werden. Kumulativ bzw. alternativ hierzu kann die Wärmeübertragerisolation vorzugsweise derart ausgelegt werden, dass die Außentemperatur des Axialkolbenmotors im Bereich der Wärmeübertragerisolation 500 0C bzw. 480 0C nicht übersteigt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die durch Wärmestrahlung und Wärmeübergang verlorene Energiemenge auf ein Minimum reduziert wird, da die Verluste bei noch höheren Temperaturen bzw. Temperaturgradienten überproportional ansteigen. Darüber hinaus tritt die Maximaltemperatur bzw. der maximale Temperaturgradient nur an einer kleinen Stelle auf, da im Übrigen die Temperatur des Wärmeübertragers zur Verdichterseite immer mehr abnimmt. [73] Preferably, when a minimum oil level in a pressure oil sump is undershot, the pressure oil circuit is filled with oil from the engine oil circuit. This has the advantage that there is always sufficient oil for lubrication of the acted upon by combustion chamber pressure components is available by replaced by the increased pressure from the pressure oil circuit escaping oil by oil from the engine oil circuit. For this purpose, the pressure oil circuit can be connected to the engine oil circuit in particular at idle and / or at standstill of the axial piston motor, since then the pressure differences are relatively low. A high 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 by this pressure difference caused power consumption of the two pressure oil pumps is minimal and this is the overall efficiency of the axial piston motor is maximized. [74] Alternatively or in addition to the latter method, the pressure oil circuit may be connected to the engine oil circuit at a pressure differential of less than 5 bar between the pressure oil circuit and the engine oil circuit. This procedure has the advantage that the pressure oil circuit can be filled with oil from the engine oil circuit when a pressure difference between the engine oil circuit and the pressure oil circuit, irrespective of the speed of the axial piston engine, has assumed a value at which the pressure is exceeded. düng required for filling the pressure oil circuit pressure difference requires a minimum power consumption of the oil pump used for this purpose. Thus, the pressure oil circuit can be filled reliably during operation of the axial piston motor at low efficiencies. The object of the present invention is, cumulatively or alternatively to the other features of the present invention, by an axial piston motor with a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled heat transferring, solved, which is characterized by at least one heat exchanger insulation. In this way it can be ensured that as much heat energy remains in the axial piston motor and is reused via the heat exchanger to the fuel. In this context, it is understood that the heat exchanger insulation does not necessarily have to completely surround the heat exchanger, since possibly some waste heat can be used advantageously elsewhere in the axial piston motor. In particular, however, to the outside, the heat exchanger insulation should be provided. [76] Preferably, the heat exchanger insulation is designed such that it leaves a maximum temperature gradient of 400 ° C., in particular of at least 380 ° C., between the heat exchanger and the surroundings of the axial piston motor. In particular, with the progress of heat transfer, ie towards the compressor side, the temperature gradient can then be significantly reduced quickly. Cumulatively or alternatively, the heat exchanger insulation can preferably be designed such that the outside temperature of the axial piston motor in the region of the heat exchanger insulation does not exceed 500 ° C. or 480 ° C. In this way, it is ensured that the amount of energy lost by heat radiation and heat transfer is reduced to a minimum, since the losses increase disproportionately at even higher temperatures or temperature gradients. In addition, the maximum temperature or the maximum temperature gradient occurs only at a small point, since otherwise the temperature of the heat exchanger to the compressor side decreases more and more.
[77] Vorzugsweise umfasst die Wärmeübertragerisolation zumindest eine Komponente aus einem von dem Wärmeübertrager abweichenden Material. Dieses Material kann dann auf seine[77] The heat exchanger insulation preferably comprises at least one component made of a material deviating from the heat exchanger. This material can then be on it
Aufgabe als Isolation optimal ausgelegt sein und beispielsweise Asbest, Asbestersatz, Wasser oder Luft umfassen, wobei die Wärmeübertragerisolation, insbesondere um Wärmeabtransport durch Materialbewegung zu minimieren, bei fluidischen Isolationsmaterialien ein Gehäuse aufweisen muss, während bei festen Isolationsmaterialien ein Gehäuse zur Stabilisation oder als Schutz vorgesehen sein kann. Das Gehäuse kann insbesondere aus demselben Material wie das Mantelmaterial des Wärmeübertragers gebildet sein. [78] Unabhängig hiervon wird die Aufgabe der Erfindung auch von einem Axialkolbenmotor gelöst, welcher sich durch wenigstens zwei Wärmeübertrager auszeichnet. Hierbei umfasst der Axialkolbenmotor im Wesentlichen eine Brennmittelzufuhr und eine Abgasabfuhr, die wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind. Insbesondere bei mehreren Auslassventilen je Arbeitszylinder können Abgase aus dem jeweiligen Arbeitszylinder schneller abtransportiert werden, wenn beispielsweise ein erster Wärmeübertrager ersten Auslassventilen und ein zweiter Wärmeübertrager zweiten Auslassventilen nachgeschaltet und zugeordnet ist. Obgleich durch zwei Wärmeübertrager zunächst ein größerer Aufwand und komplexere Strömungsverhältnisse, die mithin eigentlich den Wirkungsgrad vermindern, bedingt sind, ermöglicht der Einsatz zweier Wärmeübertrager wesentlich kürzere Wege zu dem Wärmeübertrager sowie eine energetisch günstigere Anordnung derselben. Hierdurch lässt sich der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors überraschenderweise erheblich erhöhen. Task be optimally designed as insulation and include, for example, asbestos, asbestos substitute, water or air, the heat exchanger insulation, in particular heat dissipation to minimize by material movement, in fluidic insulation materials must have a housing, while in solid insulation materials, a housing may be provided for stabilization or protection. The housing may in particular be formed from the same material as the jacket material of the heat exchanger. Regardless of this, the object of the invention is also achieved by an axial piston motor, which is characterized by at least two heat exchangers. In this case, the axial piston engine essentially comprises a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled to one another in a heat-transmitting manner. In particular, with multiple exhaust valves per cylinder exhaust gases from the respective working cylinder can be transported faster, for example, if a first heat exchanger first outlet valves and a second heat exchanger downstream of second outlet valves and associated. Although a greater expense and more complex flow conditions, which actually actually reduce the efficiency, are due to two heat exchangers, the use of two heat exchangers allows much shorter paths to the heat exchanger and an energetically favorable arrangement of the same. As a result, the efficiency of the axial piston motor can surprisingly be increased considerably.
[79] Dieses gilt insbesondere für Axialkolbenmotoren mit stationären Zylindern, in welchen die Kolben jeweils arbeiten, in Abweichung von Axialkolbenmotoren, bei denen die Zylinder, und mithin auch die Kolben, ebenfalls um die Drehachse rotieren, da letztere Anordnung ledig- lieh eine Abgasleitung benötigen, an welcher die Zylinder vorbeigeführt werden. This is especially true for axial piston engines with stationary cylinders, in which the pistons each work, in deviation from axial piston motors, in which the cylinders, and thus also the pistons, also rotate about the axis of rotation, since the latter arrangement only borrowed an exhaust pipe need on which the cylinders are passed.
[80] Vorzugsweise sind die Wärmeübertrager im Wesentlichen axial angeordnet, wobei der Begriff„axial" in vorliegendem Zusammenhang eine Richtung parallel zur Hauptrotationsachse des Axialkolbenmotors bzw. parallel zur Drehachse der Rotationsenergie bezeichnet. Dieses ermöglicht eine besonders kompakte und mithin energiesparende Bauweise, was insbesondere auch gilt, wenn lediglich ein Wärmeübertrager, insbesondere ein isolierter Wärmeübertrager, zur Anwendung kommt. [80] Preferably, the heat exchangers are arranged substantially axially, wherein the term "axially" in the present context designates a direction parallel to the main axis of rotation of the axial piston motor or parallel to the axis of rotation of the rotational energy, which enables a particularly compact and thus energy-saving design, which is especially true applies if only a heat exchanger, in particular an insulated heat exchanger, is used.
[81] Weist der Axialkolbenmotor wenigstens vier Kolben auf, so ist es von Vorteil, wenn die Abgase wenigstens zweier benachbarter Kolben in jeweils einen Wärmeübertrager geleitet werden. Hierdurch können die Wege zwischen Kolben und Wärmeübertrager für die Abgase mini- miert werden, so dass Verluste in Form von Abwärme, die nicht über die Wärmeübertrager zurückgewonnen werden kann, auf ein Minimum reduziert werden können. Letzteres kann auch noch erreicht werden, wenn die Abgase dreier benachbarter Kolben jeweils in einen gemeinsamen Wärmeübertrager geleitet werden. [82] Andererseits ist es auch denkbar, dass der Axialkolbenmotor wenigstens zwei Kolben umfasst, wobei die Abgase jedes Kolbens in jeweils einen Wärmeübertrager geleitet werden. Insoweit kann es - je nach konkreter Umsetzung vorliegender Erfindung - vorteilhaft sein, wenn je Kolben ein Wärmeübertrager vorgesehen ist. Zwar bedingt dieses einen erhöhten baulichen Aufwand; andererseits können die Wärmeübertrager jeweils kleiner, und mithin baulich möglicherweise einfacher, ausgebildet sein, wodurch der Axialkolbenmotor insgesamt kompakter und somit mit geringeren Verlusten belastet baut. Insbesondere bei dieser Ausgestaltung, aber auch wenn für je zwei Kolben ein Wärmeübertrager vorgesehen ist, kann - ggf. - der jeweilige Wärmeübertrager in die Zwickel zwischen zwei Kolben integriert werden, wodurch der gesamte Axialkolbenmotor entsprechend kompakt ausgebildet werden kann. [83] Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager, wobei der wärmeaufnehmende Teil Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, vorgeschlagen, welcher sich dadurch auszeichnet, dass der wärmeaufnehmende und/oder der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers stromabwärts und/oder stromaufwärts Mittel zur Aufgabe wenigstens eines Fluides aufweist. [81] If the axial-piston engine has at least four pistons, it is advantageous if the exhaust gases of at least two adjacent pistons are directed into a respective heat exchanger. As a result, the paths between the piston and the heat exchanger for the exhaust gases can be minimized. be reduced so that losses in the form of waste heat, which can not be recovered via the heat exchanger can be reduced to a minimum. The latter can also be achieved if the exhaust gases of three adjacent pistons are each directed into a common heat exchanger. [82] On the other hand, it is also conceivable that the axial piston engine comprises at least two pistons, wherein the exhaust gases of each piston are passed in each case a heat exchanger. In that regard, it may - depending on the specific implementation of the present invention - be advantageous if each piston a heat exchanger is provided. Although this requires an increased construction costs; On the other hand, the heat exchanger can each be smaller, and thus structurally possibly simpler, be formed, whereby the axial piston motor builds overall more compact and thus burdened with lower losses. In particular, in this embodiment, but even if a heat exchanger is provided for each two pistons, - if necessary - the respective heat exchanger can be integrated into the gusset between two pistons, whereby the entire axial piston can be made correspondingly compact. [83] According to another aspect of the invention, there is provided an axial piston engine having a compressor stage comprising at least one cylinder, an expander stage comprising at least one cylinder, and at least one heat exchanger, wherein the heat absorbing member is disposed between the compressor stage and the combustion chamber and the heat emitting one Part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is proposed, which is characterized in that the heat-absorbing and / or the heat-emitting part of the heat exchanger downstream and / or upstream comprises means for discharging at least one fluid.
[84] Die Aufgabe eines Fluides in den Brennmittelstrom kann zu einer Erhöhung der Übertragungsleistung des Wärmeübertragers beitragen, indem beispielsweise durch die Aufgabe eines geeigneten Fluides die spezifische Wärmekapazität des Brennmittelstromes der spezifischen Wärmekapazität des Abgasstromes angeglichen werden kann oder aber über die spezifische Wärmekapazität des Abgasstromes hinaus angehoben werden kann. Die hierdurch beispielsweise vorteilhaft beeinflusste Wärmeübertragung vom Abgasstrom auf den Brennmittelstrom trägt dazu bei, dass eine höhere Wärmemenge in den Brennmittelstrom und somit in den Kreisprozess bei gleichbleibender Baugröße des Wärmeübertragers eingekoppelt werden kann, wodurch sich der thermodynamische Wirkungsgrad steigern lässt. Alternativ oder kumulativ kann auch dem Abgasstrom ein Fluid aufgegeben werden. Das aufgegebene Fluid kann hierbei beispielswiese ein erforderliches Hilfsmittel für eine nachgeschaltete Abgasnachbehandlung sein, welches durch eine im Wärmeübertrager ausgebildete turbulente Strömung ideal mit dem Abgasstrom vermischt werden kann, so dass somit ein nachgeschaltetes Abgasnachbehandlungssystem mit maximalem Wirkungsgrad betrieben werden kann. The task of a fluid in the fuel stream can contribute to an increase in the transmission capacity of the heat exchanger, for example, by the task of a suitable fluid, the specific heat capacity of the fuel stream of the specific heat capacity of the exhaust stream can be adjusted or beyond the specific heat capacity of the exhaust stream can be raised. The heat transfer from the exhaust gas flow to the fuel flow, for example, which is advantageously influenced thereby, contributes to the fact that a higher amount of heat can be coupled into the fuel flow and thus into the cyclic process with the heat exchanger remaining the same size, whereby the thermodynamic efficiency can be increased. Alternatively or cumulatively, a fluid can also be added to the exhaust gas flow. The discontinued fluid may in this case, for example, be a required auxiliary for a downstream exhaust aftertreatment, which can be ideally mixed with the exhaust gas flow by a turbulent flow formed in the heat exchanger, so that a downstream exhaust aftertreatment system can thus be operated with maximum efficiency.
[85] Mit„stromabwärts" wird in diesem Fall diejenige Seite des Wärmeübertrager bezeichnet, aus welcher das jeweilige Fluide austritt, bzw. derjenigen Teil des Abgasstranges oder der Brennmittel führenden Verrohrung bezeichnet, in welche das Fluid nach Verlassen des Wärmeübertragers eintritt. [85] In this case, "downstream" refers to that side of the heat exchanger from which the respective fluid exits or designates that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping into which the fluid enters after leaving the heat exchanger.
[86] In Analogie hierzu wird mit„stromaufwärts" diejenige Seite des Wärmeübertrager bezeichnet, in welche das jeweilige Fluide eintritt, bzw. derjenigen Teil des Abgasstranges oder der Brennmittel führenden Verrohrung bezeichnet, aus welcher das Fluid in den Wärmeübertragers eintritt. [87] Insofern spielt es keine Rolle, ob die Aufgabe des Fluides unmittelbar in der näheren räumlichen Umgebung des Wärmeübertragers erfolgt oder ob die Aufgabe des Fluides räumlich weiter beabstandet erfolgt. [86] By analogy with this, "upstream" is the side of the heat exchanger into which the respective fluid enters or designates that part of the exhaust line or the fuel-carrying piping from which the fluid enters the heat exchanger It does not matter whether the task of the fluid takes place directly in the closer spatial environment of the heat exchanger or whether the task of the fluid takes place spatially further apart.
[88] Als Fluid kann beispielsweise Wasser und/oder Brennstoff entsprechend aufgegeben werden. Dies hat den Vorteil, dass der Brennmittelstrom einerseits die zuvor beschriebenen Vorteile einer erhöhten spezifischen Wärmekapazität durch die Aufgabe von Wasser und/oder Brennstoff aufweist und andererseits die Gemischaufbereitung bereits im Wärmeübertrager bzw. vor der Brennkammer erfolgen kann und die Verbrennung in der Brennkammer mit einem möglichst örtlich homogenen Verbrennungsluftverhältnis erfolgen kann. Dies hat insbesondere auch den Vorteil, dass das Brennverfahren nicht oder nur sehr gering mit einer wirkungsgrad- verschlechternden, unvollständigen Verbrennung behaftet ist. [88] As a fluid, for example, water and / or fuel can be given up accordingly. This has the advantage that the fuel stream on the one hand has the previously described advantages of increased specific heat capacity by the task of water and / or fuel and on the other hand, the mixture preparation can already be done in the heat exchanger or in front of the combustion chamber and the combustion in the combustion chamber with a possible locally homogeneous combustion air ratio can be done. This has in particular the advantage that the combustion process is not or only slightly affected by an efficiency-degrading, incomplete combustion.
[89] Für eine weitere Ausgestaltung eines Axialkolbenmotors wird vorgeschlagen, dass im wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertragers oder stromabwärts des wärmeabgebenden Teils des Wärmeübertragers ein Wasserabscheider angeordnet ist. Durch die am Wärmeübertrager bestehende Temperatursenke könnte dampfförmiges Wasser auskondensieren und den nachfol- genden Abgasstrang durch Korrosion schädigen. Eine Schädigung des Abgasstranges kann durch diese Maßnahme vorteilhaft vermindert werden. [89] For a further embodiment of an axial-piston engine, it is proposed that a water separator be arranged in the heat-emitting part of the heat exchanger or downstream of the heat-emitting part of the heat exchanger. The temperature sink at the heat exchanger could condense out vaporous water and damaging the exhaust system due to corrosion. Damage to the exhaust line can be advantageously reduced by this measure.
[90] Es wird zudem ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfas- senden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, vorgeschlagen, bei welchem dem durch den Wärmeübertrager strö- mende Brennmittelstrom und/oder dem durch den Wärmeübertrager strömende Abgasstrom wenigstens ein Fluid aufgegeben wird. Hierdurch kann - wie bereits vorstehend dargestellt - die wirkungsgradsteigernde Wärmeübertragung von einem in eine Umgebung geleiteten Abgasstrom zu einem Brennmittelstrom verbessert werden, indem die spezifische Wärmekapazität des Brennmittelstromes durch die Aufgabe eines Fluides erhöht und somit auch der Wärmestrom zum Brennmittelstrom erhöht wird. Die Rückkopplung eines Energiestromes in den Kreispro- zess des Axialkolbenmotors kann hierbei bei geeigneter Verfahrensführung wiederum eine Wirkungsgradsteigerung, insbesondere eine Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgerades, bewirken. [90] There is also provided a method of operating an axial piston engine having a compressor stage comprising at least one cylinder, an expander stage comprising at least one cylinder, at least one combustor between the compressor stage and the expander stage, and at least one heat exchanger, the heat receiving member the heat exchanger is arranged between the compressor stage and the combustion chamber and the heat-emitting part of the heat exchanger is arranged between the expander stage and an environment, in which at least one fluid is given up to the fuel stream flowing through the heat exchanger and / or the exhaust gas stream flowing through the heat exchanger becomes. As a result, as already described above, the efficiency-increasing heat transfer from an exhaust gas stream directed into an environment to a fuel stream can be improved by increasing the specific heat capacity of the fuel stream by the application of a fluid and thus also increasing the heat flow to the fuel stream. In this case, the feedback of an energy flow into the cycle process of the axial-piston engine can, with suitable process control, in turn bring about an increase in efficiency, in particular an increase in the thermodynamic mode of action.
[91] Vorteilhaft wird der Axialkolbenmotor derart betrieben, dass Wasser und/oder Brenn- stoff aufgegeben werden. Dieses Verfahren bewirkt, dass wiederum der Wirkungsgrad, insbesondere der Wirkungsgrad des Brennverfahrens, durch ideale Mischung im Wärmeübertrager und vor der Brennkammer erhöht werden kann. [91] The axial piston motor is advantageously operated in such a way that water and / or fuel are released. This method causes, in turn, the efficiency, in particular the efficiency of the combustion process, can be increased by ideal mixing in the heat exchanger and in front of the combustion chamber.
[92] Ebenso kann dem Abgasstrom, falls dies für eine Abgasnachbehandlung zweckdienlich ist, Brennstoff aufgegeben werden, sodass die Abgastemperatur im Wärmeübertrager oder nach dem Wärmeübertrager weiter angehoben werden kann. Ggf. kann hierdurch auch eine Nachverbrennung erfolgen, welche das Abgas in vorteilhafter Weise nachbehandelt und Schadstoffe minimiert. Eine im wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertragers freigesetzte Wärme könnte somit auch mittelbar zur weiteren Erwärmung des Brennmittelstroms genutzt werden, so dass der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors hierdurch kaum negativ beeinflusst wird. [93] Um diesen Vorteil weiterhin umzusetzen, wird ferner ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass das Fluid stromabwärts und/oder stromaufwärts des Wärmeübertragers aufgegeben wird. [92] Similarly, the exhaust stream, if appropriate for exhaust aftertreatment, fuel can be abandoned, so that the exhaust gas temperature in the heat exchanger or after the heat exchanger can be further increased. Possibly. This can also be followed by an afterburning, which aftertreates the exhaust gas in an advantageous manner and minimizes pollutants. A heat released in the heat-emitting part of the heat exchanger could thus also be used indirectly for further heating of the combustion medium flow, so that the efficiency of the axial-piston engine is hardly negatively influenced as a result. [93] To further realize this advantage, a method for operating an axial-piston engine is proposed, which is characterized in that the fluid is fed downstream and / or upstream of the heat exchanger.
[94] Kumulativ oder alternativ hierzu kann abgeschiedenes Wasser dem Brennmittelstrom und/oder dem Abgasstrom erneut aufgegeben werden. Im günstigsten Fall wird hierdurch ein geschlossener Wasserkreislauf realisiert, welchem von außen kein Wasser mehr zugeführt werden muss. Somit entsteht ein weiterer Vorteil dadurch, dass ein mit einem Axialkolbenmotor nach dieser Bauart ausgerüstetes Fahrzeug nicht mit Wasser, insbesondere nicht mit destilliertem Wasser, betankt werden muss. [95] Vorteilhaft wird die Aufgabe von Wasser und/oder Brennstoff zu einem definierten Zeitpunkt vor einem Stillstand des Axialkolbenmotors gestoppt und der Axialkolbenmotor bis zum Stillstand ohne eine Aufgabe von Wasser und/oder Kraftstoff betrieben. Das für einen Abgasstrang möglicherweise schädliche Wasser, welches sich in dem Abgasstrang absetzen kann, insbesondere wenn dieser erkaltet, kann durch dieses Verfahren vermieden werden. Vorteilhaft wird auch jegliches Wasser aus dem Axialkolbenmotor selbst vor dem Stillstand des Axialkolbenmotors entfernt, sodass keine Schädigung von Bauteilen des Axialkolbenmotors durch Wasser oder Wasserdampf, insbesondere während des Stillstandes, begünstigt wird. [94] Cumulatively or alternatively, separated water may be re-applied to the fuel stream and / or the exhaust stream. In the best case, a closed water cycle is thereby realized, which no longer needs to be supplied from the outside water. Thus, there is another advantage in that a vehicle equipped with an axial piston motor of this type does not need to be refueled with water, especially not with distilled water. [95] Advantageously, the task of water and / or fuel is stopped at a defined time before a stop of the axial piston motor and the axial piston motor is operated to a standstill without a task of water and / or fuel. The potentially harmful for an exhaust gas water that can settle in the exhaust line, especially when it cools, can be avoided by this method. Advantageously, any water from the axial piston motor is removed even before the axial piston motor is stopped so that no damage to components of the axial piston motor by water or water vapor, in particular during standstill, is favored.
[96] 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 zusätzlich zu der vom Steuertrieb aufgebrachten Kraft an seiner der Brennkammer abgewandten Seite mit einer dem Brennkammerdruck entgegen gerichteten Kompensationskraft beaufschlagt ist. [96] Furthermore, the object of the invention of an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber is passed to the working cylinder, the fuel stream of the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston in addition to the force applied by the timing drive on its side facing away from the combustion chamber with a combustion chamber pressure directed counteracting compensation force is.
[97] Vorteilhafter Weise kann an der Brennkammer mittels einer derartigen zusätzlichen Kompressionskraft eine Abdichtung hinsichtlich des Steuerkolbens wesentlich verbessert werden, wobei zur Abdichtung idealerweise lediglich eine reine einfache Ölabstreifung ausreicht, sodass eine aus der internationalen Patentanmeldung WO 2009/062473 A2 bekannte diesbezügliche Abdichtung wesentlich vereinfacht ist. An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass speziell der Steuertrieb vielseitig ausgelegt sein kann, beispielsweise als hydraulischer, elektrischer, magnetischer oder mechanischer Steuertrieb. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die vom Steuer- trieb aufgebrachte Kraft von der erfindungsgemäß dem Brennkammerdruck entgegengerichteten Kompensationskraft verschieden 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 ideally only a mere simple oil stripping suffices for sealing, so that a relevant seal known from international patent application WO 2009/062473 A2 is considerably simplified. At this point it should be noted that especially the control drive can be designed versatile, for example as a hydraulic, electrical, magnetic or mechanical control drive. It is particularly advantageous if the force applied by the control drive is different from the compensating force directed counter to the combustion chamber pressure according to the invention.
[98] Im Allgemeinen kann der gesamte Steuertrieb dann wesentlich kompakter gebaut werden, da er im Wesentlichen lediglich Führungskräfte aufnehmen muss. Darüber hinausgehende erforderliche Kräfte können erfindungsgemäß von der Kompensationskraft aufgebrachte wer- den, sodass der Steuertrieb durch Kräfte zum Abdichten am Steuerkolben nicht oder nur in einem zu vernachlässigenden Maße belastet ist. Auch die Steuerkolben werden entsprechend weniger belastet und können entsprechend leichter und einfacher ausgelegt werden. Da lediglich ein einfacher Ölabstreifer benötigt wird, sinkt auch hierdurch die Belastung des Steuertriebs. [98] In general, the entire timing drive can then be made much more compact, since it essentially only needs to take in management. Any additional forces required can according to the invention be applied by the compensating force, so that the control drive is not loaded by forces for sealing on the control piston or only to a negligible extent. The control piston are charged accordingly less and can be designed accordingly easier and easier. Since only a simple oil scraper is needed, this also reduces the load on the timing drive.
[99] 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.
[100] Alternativ hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Kompensationskraft hydraulisch, bei- spielsweise über einen Öldruck, aufgebracht wird. Ein derartiger Öldruck kann beispielsweise über eine Ölpumpe, insbesondere auch über eine separate Ölpumpe, bereit gestellt werden. Zwar kann der erforderliche Öldruck derart gewählt werden, dass ein üblicherweise am Axialkolbenmotor vorhandener Öldruck zum Erzeugen der Kompensationskraft ausreicht und für diese genutzt werden kann. Vorteilhaft ist jedoch eine separate Ölpumpe und ein separater Öl- kreislauf, die von einem sonstigen in dem Axialkolbenmotor Druck ausgehend arbeitet, insbesondere beispielsweise gegen den Verdichterdruck, so dass diese Ölpumpe nur eine geringe Leistung aufbringen muss. Diese Lösung kann ggf. ergänzend zu dem vorstehend beschriebenen, unter erhöhten Druck betriebenen Ölkreislauf zur Anwendung kommen. [101] Hinsichtlich einer weiteren Ausführungsvariante ist vorgesehen, dass die Kompensationskraft 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 etwa dem Brenn- kammerdruck entspricht, da die eigentliche Arbeit zum Erzeugen des Drucks bereits im Arbeitskolben erfolgt. Insofern braucht lediglich eine kleine Abdichtung vorgesehen sein, die lediglich einen geringen Druckunterschied abdichten braucht. Ergänzend hierzu kann eine Öl- pumpe einen entsprechenden Ölfilm erzeugen, wobei diese dann vorteilhaft das Öl in einem separaten Kreislauf führt, damit diese Ölpumpe lediglich einem besonders geringen Gegendruck ausgesetzt ist, wie dieses bereits vorstehend erläutert wurde. Insofern braucht die Ölpumpe dann nicht Pumparbeit gegen den Verdichterdruck aufzubringen. [100] Alternatively, it is advantageous if the compensating force is applied hydraulically, for example via an oil pressure. Such an oil pressure can be provided, for example, via an oil pump, in particular also via a separate oil pump. Although the required oil pressure can be selected such that an oil pressure usually present on the axial piston engine is sufficient to generate the compensating force and can be used for this purpose. However, it is advantageous to have a separate oil pump and a separate oil circuit, which works on pressure starting from another in the axial piston motor, in particular for example against the compressor pressure, so that this oil pump only has to apply a low power. This solution may optionally be used in addition to the above-described, operated under high pressure oil circulation. [101] With regard to a further embodiment, it is provided that the compensation force is applied pneumatically, in particular via the compressor pressure. This pneumatic variant has the particular advantage that the pressure for generating the compensating force is present anyway on the axial piston motor and also advantageously corresponds approximately to the combustion chamber pressure, since the actual work for generating the pressure already takes place 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, as has already been explained above. In this respect, the oil pump then does not need to apply pumping work against the compressor pressure.
[102] Vorteilhafter Weise kann, wie bereits vorstehend dargestellt, die pneumatisch erzeugte Kompensationskraft mittels eines vorgesehenen Brennmitteldrucks von ca. 30 bar erzeugt werden. Hierdurch kann insbesondere die Steuerkammer vorteilhaft abgedichtet werden, sodass - wie bereits vorstehend angedeutet - lediglich eine Ölabstreifung zur Abdichtung erforderlich ist. Advantageously, as already explained above, the pneumatically generated compensation force can be generated by means of an intended fuel pressure of approximately 30 bar. As a result, in particular, the control chamber can be advantageously sealed, so that - as already indicated above - only a Ölabstreifung is required for sealing.
[103] 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, beispielsweise der bereits vorstehend im Detail erläuterten Steuerkammer, angeordnet ist. In this respect, a further object of the present invention provides an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line, through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel stream of the Combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a timing drive, and wherein the axial piston motor is characterized in that the control piston in a pressure chamber, for example, already explained in detail above control chamber, is arranged.
[104] Auf Grund der Tatsache, dass der Steuerkolben an sich in einem Druckraum bzw. in der Steuerkammer 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. [105] 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, was insbesondere u.U, für die vorstehend erläuterte Steuerkammer gilt. [106] 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 welche mit einer Wellendichtung zusammenwirkt, die einerseits mit Verdichterdruck beaufschlagt ist. [104] Due to the fact that the control piston is arranged in a pressure chamber or in the control 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 improves the efficiency of the axial piston motor can. From the prior art, it is only known that the combustion chamber side is provided in a pressure chamber, but not the control piston. [105] In this context, the term "pressure chamber" designates any enclosed space of the axial-piston engine which has a marked overpressure, preferably of at least 10 bar, relative to the surroundings, which may in particular apply to the control chamber explained above 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 with 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 is particularly characterized in that the control drive comprises a control shaft which drives the control piston and which cooperates with a shaft seal, the one se ts is pressurized with compressor pressure.
[107] Ist die Wellendichtung einerseits mit Verdichterdruck beaufschlagt, ist im Idealfall kei- ne 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 den Verdichterdruck aufweist. [107] If the shaft seal is subjected to compressor pressure on the one hand, ideally no further sealing is required, and the axial piston motor can advantageously be operated with a lower loss. The shaft seal then preferably serves as a seal for a pressure chamber of the axial piston motor, which has the compressor pressure.
[108] Es kann bei einer entsprechend ausgestalteten Wellendichtung jedoch auch mit Atmosphärendruck oder mit einem sonstigen Motorendruck, welcher niedriger als der Verdichterdruck ist, gearbeitet werden. [108] However, with a correspondingly designed shaft seal, it is also possible to work with atmospheric pressure or with another engine pressure which is lower than the compressor pressure.
[109] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, welcher sich dadurch auszeichnet, dass die Verdichter- stufe ein von der Expanderstufe verschiedenes Hubvolumen aufweist. According to a further aspect of the invention, an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage is proposed, which is characterized in that the compressor stage has a different from the expander stage displacement.
[110] Insbesondere wird kumulativ hierzu vorgeschlagen, dass das Hubvolumen der Verdichterstufe kleiner ist als das Hubvolumen der Expanderstufe. [111] Weiterhin wird 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, welches sich dadurch auszeichnet, dass ein Brennmittel oder ein als Abgas vorliegendes verbranntes Brennmittel während der Expansion in der Expanderstufe mit einem größeren Druckverhältnis als ein während der Verdichtung in der Verdichterstufe vorliegendes Druckverhältnis expandiert wird. [110] In particular, it is proposed cumulatively that the stroke volume of the compressor stage is smaller than the stroke volume of the expander stage. [111] Furthermore, 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, which is characterized in that a combustion agent or a fuel Exhausted combustible fuel is expanded during expansion in the expander stage with a greater pressure ratio than a pressure ratio present during compression in the compressor stage.
[112] Der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors kann durch diese Maßnahmen jeweils besonders vorteilhaft maximiert werden, da das theoretische thermodynamische Potential eines in einem Axialkolbenmotor umgesetzten Kreisprozesses im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik, wie etwa der WO 2009/062473, durch die hierdurch ermöglichte verlängerte Expansion maximal ausgenutzt werden kann. In einem aus der Umgebung ansaugenden und in dieselbe Umgebung ausstoßenden Motor erreicht der thermodynamische Wirkungsgrad durch diese Maßnahme seinen in dieser Hinsicht maximalen Wirkungsgrad, wenn die Expansion bis Umgebungsdruck erfolgt. The thermodynamic efficiency of the axial piston motor can be maximized in each case particularly advantageously by these measures, since the theoretical thermodynamic potential of a cycle process implemented in an axial piston engine, in contrast to the prior art, such as WO 2009/062473, is prolonged by the thereby made possible Expansion can be exploited maximally. In an engine sucking from the environment and discharging into the same environment, the thermodynamic efficiency achieved by this measure its maximum efficiency in this respect, when the expansion to ambient pressure occurs.
[113] Daher wird weiterhin ein Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors vorgeschlagen, mittels welchem das Brennmittel in der Expanderstufe annähernd bis zu einem Umgebungsdruck expandiert wird. [113] Therefore, a method for operating an axial-piston engine is further proposed by means of which the combustion agent in the expander stage is expanded approximately to an ambient pressure.
[114] Mit„annähernd" ist ein maximal um den Betrag der Reibleistung des Axialkolbenmo- tors erhöhter Umgebungsdruck gemeint. Eine Expansion bis zum exakten Umgebungsdruck bewirkt bei einem von 0 bar verschiedenen Reibmitteldruck keinen wesentlichen Vorteil im Wirkungsgrad gegenüber einer Expansion bis zum Betrag des Reibmitteldruckes. Der Betrag des Reibmitteldruckes kann als ein auf den Kolben angreifender im Mittel konstanter Druck aufgefasst werden, wobei der Kolben als kräftefrei zu betrachten ist, wenn der auf die Kolben- Oberseite angreifende Zylinderinnendruck gleich dem auf die Kolbenunterseite angreifenden Umgebungsdruck zuzüglich des Reibmitteldruckes ist. Daher ist ein günstiger Gesamtwirkungsgrad eines Verbrennungsmotors bereits bei Erreichen eines relativen Expansionsdruckes gegeben, welcher auf Niveau des Reibmitteldruckes liegt. [115] Vorteilhaft kann ein Axialkolbenmotor zur Umsetzung dieses Vorteils weiterhin in der Art ausgeführt werden, dass ein Einzelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Verdichterstufe kleiner ist als das Einzelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Expanderstufe. Insbesondere ist es denkbar, durch ein großes Einzelhubvolumen der Zylinder der Expanderstufe, falls die Zylinderzahl der Expanderstufe und der Verdichterstufe identisch bleiben soll, den thermodynamische Wirkungsgrad durch eine günstige Beeinflussung des Oberflächen- Volumen-Verhältnisses, wodurch geringere Wandwärmeverluste in der Expanderstufe erreicht werden, zu begünstigen. Hierbei versteht es sich, dass diese Ausgestaltung bei einem Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigs- tens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe sowie der Expanderstufe auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung vorteilhaft ist. [114] By "approximately" is meant a maximum ambient pressure increased by the amount of friction of the axial piston engine .Expansion to the exact ambient pressure, at a friction medium pressure other than 0 bar, does not provide a significant advantage in efficiency over expansion up to the amount of friction fluid pressure The amount of friction fluid pressure can be considered to be a constant pressure acting on the piston, the piston being considered to be free of forces when the in-cylinder pressure acting on the piston top is equal to the ambient pressure acting on the piston underside plus the friction fluid pressure is a favorable overall efficiency of an internal combustion engine already given upon reaching a relative expansion pressure, which is at the level of Reibmitteldruckes. Advantageously, an axial piston motor for implementing this advantage can also be designed such that a single stroke volume of at least one cylinder of the compressor stage is smaller than the single stroke volume of at least one cylinder of the expander stage. In particular, it is conceivable, by a large Einzelhubvolumen the cylinder of the expander, if the number of cylinders of the expander and the compressor stage should remain identical, the thermodynamic efficiency by a favorable influence on the surface-volume ratio, whereby lower wall heat losses are achieved in the Expanderstufe to favor. It is understood that this embodiment is advantageous in an axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, independently of the other features of the present invention.
[116] Alternativ bzw. kumulativ wird ebenfalls vorgeschlagen, dass die Anzahl der Zylinder der Verdichterstufe gleich oder geringer ist als die Anzahl der Zylinder der Expanderstufe. [117] Zusätzlich zu den vorherstehenden Vorteilen kann durch die Wahl einer geeigneten Anzahl von Zylindern, insbesondere einer verringerten Anzahl von Zylindern, bei identischem Einzelhubvolumen eines Zylinders der Expander- und Verdichterstufe, der mechanische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors und somit auch der Gesamtwirkungsgrad des Axialkolbenmotors maximiert werden, indem zur Realisierung einer verlängerten Expansion wenigstens ein Zylinder der Verdichterstufe entfällt und somit die Reibleistung des entfallenen Zylinders ebenfalls nicht mehr aufgebracht werden muss. Etwaige Unwuchten, welche durch eine derartige Asymmetrie der Kolben- bzw. Zylinderanordnung bedingt sein könnten, können unter Umständen in Kauf genommen bzw. durch ergänzende Maßnahmen vermieden werden. Alternatively or cumulatively, it is also proposed that the number of cylinders of the compressor stage is equal to or less than the number of cylinders of the expander stage. [117] In addition to the above advantages, by choosing a suitable number of cylinders, in particular a reduced number of cylinders, with identical single stroke volume of a cylinder of the expander and compressor stage, the mechanical efficiency of the axial piston engine and thus also the overall efficiency of the axial piston engine can be maximized in that at least one cylinder of the compressor stage is dispensed with in order to realize an extended expansion, and therefore the frictional loss of the dropped cylinder likewise no longer has to be applied. Any imbalances, which could be caused by such an asymmetry of the piston or cylinder assembly, may be accepted or avoided by additional measures.
[118] Zur Lösung der Eingangs gestellten Aufgabe wird weiterhin ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einer Zylinderumfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, welche sich dadurch auszeichnet, dass wenigstens ein Zylinder wenigstens ein Gaswechselventil aus einem Leichtmetall aufweist. Leichtmetall, insbesondere bei Verwendung an bewegten Bauteilen, reduziert die Massenträg- heit der aus diesem Leichtmetall bestehenden Bauteile und kann wegen seiner geringen Dichte die Reibleistung des Axialkolbenmotors dahingehend verringern, dass der Steuertrieb der Gaswechselventile entsprechend der geringeren Massenkräfte ausgelegt wird. Die Verringerung der Reibleistung durch Verwendung von Bauteilen aus Leichtmetall führt wiederum zu einem geringeren Gesamtverlust am Axialkolbenmotor und gleichzeitig zu einer Erhöhung des Gesamt- wirkungsgerades. [118] To solve the problem posed input, an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with at least one cylinder expander stage and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage is proposed, which is characterized in that at least one cylinder at least a gas exchange valve made of a light metal. Light metal, especially when used on moving components, reduces the mass inertia of the components made of this light metal and, because of its low density reduce the friction of the axial piston motor so that the control drive of the gas exchange valves is designed according to the lower mass forces. The reduction of friction losses through the use of light metal components in turn leads to a lower total loss of the axial piston motor and at the same time to an increase in the overall efficiency.
[119] Kumulativ hierzu wird vorgeschlagen, dass der Axialkolbenmotor sich dadurch auszeichnet, dass das Leichtmetall Aluminium oder ein eine Aluminiumlegierung, insbesondere Dural, ist. Aluminium, insbesondere eine feste bzw. hochfeste Aluminiumlegierung, bietet sich für eine Ausgestaltung eines Gaswechselventils besonders an, da hierbei nicht nur das Gewicht eines Gas Wechsel ventils über die Dichte des Werkstoffes sondern auch die Festigkeit eines Gaswechselventils erhöht werden kann bzw. auf hohem Niveau gehalten werden kann. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass anstatt Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auch der Werkstoff Titan oder Magnesium oder eine Legierung aus Aluminium, Titan und/oder Magnesium verwendet werden kann. Ein entsprechend leichtes Gaswechselventil kann insbe- sondere Lastwechseln entsprechend schneller folgen, als dieses schon aufgrund der größeren Trägheit ein schweres Gaswechselventil umsetzen kann. [119] Cumulatively, it is proposed that the axial piston motor is characterized in that the light metal is aluminum or an aluminum alloy, in particular Dural. Aluminum, in particular a solid or high-strength aluminum alloy, is particularly suitable for a design of a gas exchange valve, since not only the weight of a gas exchange valve on the density of the material but also the strength of a gas exchange valve can be increased or maintained at a high level can be. Of course, it is also conceivable that instead of aluminum or an aluminum alloy and the material titanium or magnesium or an alloy of aluminum, titanium and / or magnesium can be used. A correspondingly lightweight gas exchange valve can follow load cycles in particular correspondingly faster than this can already implement a heavy gas exchange valve due to the greater inertia.
[120] Das Gas wechselventil kann insbesondere ein Einlassventil sein. Den Vorteil eines leichten Gas Wechsel ventils und eines einhergehenden geringeren Reibmitteldruckes bzw. einer geringeren Reibleistung des Axialkolbenmotors kann insbesondere bei Verwendung eines Ein- lassventils aus einem leichten Werkstoff umgesetzt werden, da an dieser Stelle des Axialkolbenmotors niedrige Temperaturen vorliegen, welche eine ausreichende Distanz zur Schmelztemperatur von Aluminium oder Aluminiumlegierungen haben. [120] The gas exchange valve may in particular be an inlet valve. The advantage of a light gas changeover valve and a concomitant lower Reibmitteldruckes or a lower friction power of the axial piston motor can be implemented in particular when using an inlet valve made of a lightweight material, since at this point of the axial piston motor low temperatures are present which a sufficient distance to the melting temperature of aluminum or aluminum alloys.
[121] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird zur Lösung der Eingangs gestellten Aufgabe ein Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, vorgeschlagen, welcher sich dadurch auszeichnet, dass der Steuerkolben einen mit einem bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssigem Metall gefüllten Hohlraum oder einen mit einer bei Betriebs- temperatur des Axialkolbenmotors flüssigen Metalllegierung gefüllten Hohlraum aufweist. Die Verwendung einer bei Betriebstemperatur flüssigen Metalllegierung oder eines flüssigen Metalls kann zur intensiven Kühlung des Steuerkolbens verwendet werden, wodurch vorteilhaft der Steuerkolben auch bei höheren Temperaturen mit ausreichender Lebensdauer und Festigkeit verwendet werden kann. According to a further aspect of the invention, an axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed to solve the input task the combustion medium flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston which is driven by a control drive, which is characterized in that the control piston has a cavity filled with a liquid metal at operating temperature of the axial piston motor or one with a Temperature of the axial piston motor liquid metal alloy filled cavity has. The use of a liquid metal alloy or a liquid metal at operating temperature can be used for intensive cooling of the control piston, whereby advantageously the control piston can be used even at higher temperatures with sufficient life and strength.
[122] Es wird kumulativ hierzu vorgeschlagen, dass das Metall oder die Metalllegierung wenigstens Natrium aufweist. Natrium hat mit seiner sehr geringen Schmelztemperatur und seiner guten Handhabbarkeit im Verbrennungsmotor den Vorteil in heißen Bauteilen eingesetzt werden zu können. Es versteht sich, dass auch jegliches Metall aus der Alkali-Gruppe des Perioden- Systems verwendet werden kann, sofern die Schmelztemperatur des Metalls unterhalb der Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors liegt. Ferner versteht es sich, dass ebenso die Werkstoffe Quecksilber, Gallium, Indium, Zinn, Blei oder Legierungen aus diesen Werkstoffen sowie andere flüssige Metalle für diese Zwecke verwendet werden können. [122] It is proposed cumulatively that the metal or the metal alloy has at least sodium. Sodium, with its very low melting temperature and good handleability in internal combustion engines, has the advantage of being used in hot components. It is understood that any metal from the alkali group of the Periodic Table can be used as long as the melting temperature of the metal is below the operating temperature of the axial piston motor. It is also understood that the materials mercury, gallium, indium, tin, lead or alloys of these materials as well as other liquid metals can also be used for these purposes.
[123] Die eingangs erläuterte Aufgabe wird auch - insbesondere in Abgrenzung gegen die WO 2009/062473 A2 - von einem Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe gelöst, bei welchem der Steuerkolben und der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt mit einer Hauptstromrichtung aufweisen und der Steuerkolben eine Leitfläche parallel zu der Hauptstromrichtung und/oder eine Prallflä- che senkrecht zu der Hauptstromrichtung aufweist sowie bei welchem der Steuerkolben sowie der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt aufweisen und die Bewegung des Steuerkolben entlang einer Längsachse des Steuerkolbens erfolgt und der Steuerkolben eine Leitfläche und/oder eine Prallfläche in einem spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens aufweist. [123] The object described at the outset is also described, in particular as a delimitation against WO 2009/062473 A2, by an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage , solved with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the Expanderstufe, wherein the control piston and the channel having a released by a movement of the control piston flow cross section with a main flow direction and the control piston a guide surface parallel to the main flow direction and / or a baffle che perpendicular to the main flow direction and in which the control piston and the channel have a released by a movement of the control piston flow cross-section and the movement of the control piston takes place along a longitudinal axis of the control piston and the Control piston has a guide surface and / or a baffle at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston.
[124] Üblicherweise ist ein Ladungs Wechsel zwischen zwei mit Volumen behafteten Bauteilen eines Verbrennungsmotors, durch eine Drosselstelle hindurch, mit Strömungsverlusten verbunden. Eine derartige Drosselstelle, welche in der vorliegenden Situation durch den Kanal und den Steuerkolben gebildet wird, verursacht durch diese Strömungsverluste einen Verlust an Wirkungsgrad. Die strömungstechnisch günstige Ausgestaltung dieses Kanals und/oder des Steuerkolbens bewirken somit eine Wirkungsgradsteigerung. [124] Usually, a charge change between two voluminous components of an internal combustion engine, through a throttle point, is associated with flow losses. Such a throttle point, which is formed by the channel and the control piston in the present situation, causes a loss due to these flow losses Efficiency. The aerodynamically favorable design of this channel and / or the control piston thus cause an increase in efficiency.
[125] Demnach hat eine parallel zu der Hauptstromrichtung ausgerichtete Leitfläche des Steuerkolbens den Vorteil Strömungs Verluste zu vermeiden und den Wirkungsgrad zu maximieren. Insbesondere wenn die Strömung so ausgebildet ist, dass sie gerade nicht senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, kann durch eine im spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens ausgerichtete Leitfläche die Leitfläche in einem günstigen Winkel zu einer über diese Leitfläche strömenden Strömung stehen. Vorteilhaft wird auch durch diese Maßnahme der Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors erhöht, indem die Strömungsverluste an der Leitfläche bzw. am Steuerkolben minimiert werden. [125] Accordingly, a parallel to the main flow direction-oriented guide surface of the control piston has the advantage flow to avoid losses and to maximize efficiency. In particular, when the flow is formed so that it does not take place perpendicular to the longitudinal axis of the control piston, by a aligned at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston guide surface, the guide surface can be at a favorable angle to a flowing over this guide surface flow. Advantageously, the efficiency of the axial piston motor is also increased by this measure by the flow losses are minimized at the guide surface and the control piston.
[126] Mit„Hauptstromrichtung" ist vorliegend die Strömungsrichtung des Brennmittels durch den Kanal gemeint, welche bei laminarer oder auch bei turbulenter Strömung des Brennmittels messbar und auch grafisch darstellbar ist. Das Merkmal„parallel" bezieht sich somit auf diese Hauptstromrichtung und ist im mathematisch geometrischen Sinne zu verstehen, wobei eine zu der Hauptstromrichtung parallele Leitfläche eines Steuerkolbens gerade durch die Strömung des Brennmittels keinen Impuls aufnimmt oder den Impuls der Strömung gerade nicht ändert. [126] In this case, the term "main flow direction" refers to the direction of flow of the fuel through the channel, which can be measured and graphically displayed in the case of laminar or turbulent flow of the fuel To understand geometric meaning, wherein a parallel to the main flow direction of a control piston control surface just by the flow of the fuel does not absorb a pulse or just does not change the momentum of the flow.
[127] Sofern der Steuerkolben eine Position erreicht hat, bei welcher der Steuerkolben den freigegebenen Strömungsquerschnitt verschließt, steht vorteilhaft diese senkrecht zur Hauptstromrichtung ausgebildete Prallfläche mit einer minimalen Oberfläche zur Brennkammer, so- dass in dieser Brennkammer befindliches Brennmittel auch einen minimalen Wärmestrom in den Steuerkolben bewirkt. Somit werden durch diese gegenüber der Hauptstromrichtung minimal ausgeführte Prallfläche auch möglichst geringe Wandwärmeverluste erzielt, wodurch wiederum der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors maximiert wird. [127] If the control piston has reached a position at which the control piston closes the released flow cross-section, this baffle surface, which is perpendicular to the main flow direction, advantageously has a minimal surface area to the combustion chamber, so that combustion medium in this combustion chamber also has a minimal heat flow in the control piston causes. Thus, as little as possible wall heat losses are achieved by this compared to the main flow direction running baffle surface, which in turn maximizes the thermodynamic efficiency of the axial piston motor.
[128] Ähnlich wie die bereits vorstehend beschriebene Leitfläche kann wiederum die Prallflä- che unter Zuhilfenahme des spitzen Winkels angeordnete und derart in die Strömung des Brennmittels gesetzt werden, dass die Prallfläche, sofern die Strömung nicht senkrecht zum Steuerkolben bzw. zur Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, eine minimale Oberfläche gegenüber der Strömung aufweist. Eine minimal ausgeführte Prallfläche ergibt wiederum den Vorteil, dass Wandwärmeverluste einerseits verringert werden und das ungünstige Umlenkungen der Strömung unter Bildung von Wirbeln minimiert werden und der thermodynamische Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors entsprechend maximiert wird. Like the guide surface already described above, the baffle surface can again be arranged with the aid of the acute angle and placed in the flow of the fuel such that the baffle surface does not flow perpendicular to the control piston or to the longitudinal axis of the control piston , has a minimal surface area opposite to the flow. A minimally executed impact surface again provides the advantage that wall heat losses are reduced on the one hand and the unfavorable deflections of the Flow are minimized to form vortices and the thermodynamic efficiency of the axial piston motor is maximized accordingly.
[129] Die Leitfläche und/oder die Prallfläche können eine ebene Fläche, eine sphärische Fläche, eine zylindrische Fläche oder eine kegelige Fläche sein. Eine ebene Ausgestaltung der Leit- fläche und/oder der Prallfläche bringt den Vorteil, dass einerseits der Steuerkolben besonders einfach und kostengünstig hergestellt werden kann, und dass andererseits eine mit der Leitfläche zusammenwirkende Dichtfläche ebenfalls konstruktiv einfach ausgeführt werden kann und eine maximale Dichtwirkung an dieser Leitfläche erfolgt. Eine sphärische Ausgestaltung der Leitfläche und/oder der Prallfläche bringt weiterhin den Vorteil, dass diese Leitfläche an den hieran folgenden Kanal geometrisch besonders gut angepasst ist, sofern der Kanal ebenfalls einen kreisförmigen oder aber auch elliptischen Querschnitt aufweist. Somit entstehen an dem Übergang vom Steuerkolben bzw. von der Leitfläche des Steuerkolbens zum Kanal keine ungewünschten Abrissströmungen oder Turbulenzen. Ebenso kann eine zylindrische Leitfläche und/oder Prallfläche den Vorteil umsetzen, dass an einem Übergang zwischen dem Steuerkol- ben und dem Kanal oder aber auch einem Übergang zwischen dem Steuerkolben und der Brennkammer eine Strömung unter Vermeidung von Strömungsabrissen oder Turbulenzen erfolgen kann. Alternativ kann eine kegelige Fläche an der Leitfläche und/oder an der Prallfläche ebenso vorteilhaft sein, sofern der an den Steuerkolben folgende Kanal einen über die Länge des Kanals veränderlichen Querschnitt aufweist. Sollte der Kanal als Diffusor oder als Düse ausge- bildet sein, kann durch eine kegelig ausgebildete Leifläche am Steuerkolben die Strömung wie- derrum ohne Abriss oder ohne Turbolenzen erfolgen. Es versteht sich, dass jede vorherstehend erläuterte Maßnahme für sich auch unabhängig von den anderen Maßnahmen wirkungsgradma- ximierend wirkt. [129] The baffle and / or the baffle may be a flat surface, a spherical surface, a cylindrical surface or a conical surface. A planar embodiment of the guide surface and / or the baffle surface has the advantage that on the one hand the control piston can be made particularly simple and inexpensive, and on the other hand, a cooperating with the baffle sealing surface can also be structurally simple and a maximum sealing effect on this baffle he follows. A spherical configuration of the guide surface and / or the impact surface also has the advantage that this guide surface is geometrically particularly well adapted to the channel following thereon, provided that the channel also has a circular or even elliptical cross section. Thus arise at the transition from the control piston or the guide surface of the control piston to the channel no unwanted demolition or turbulence. Likewise, a cylindrical guide surface and / or baffle can realize the advantage that flow can take place at a transition between the control piston and the channel or even a transition between the control piston and the combustion chamber while avoiding stalls or turbulences. Alternatively, a conical surface on the guide surface and / or on the impact surface may also be advantageous if the channel following the control piston has a variable cross section over the length of the channel. If the duct is designed as a diffuser or as a nozzle, the flow can be carried out without demolition or turbulence by means of a conical surface on the control piston. It goes without saying that each measure explained above also has an efficiency-reducing effect independently of the other measures.
[130] Der Axialkolbenmotor kann zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe eine Leitflächendichtfläche aufweisen, wobei die Leitflächendichtfläche parallel zur Leitfläche ausgebildet ist und in einem oberen Totpunkt des Steuerkolbens mit der Leitfläche zusammenwirkt. Da dem Steuerkolben in seinem oberen Totpunkt auch eine Dichtwirkung zufällt, ist die Leitflächendichtfläche vorteilhaft so ausgebildet, dass diese im oberen Totpunkt des Steuerkolbens großflächig mit der Leitfläche zusammenwirkt und somit eine Dichtwirkung erfolgt. Die maxi- male Dichtwirkung der Leitflächendichtfläche ist dann gegeben, wenn jeder Punkt der Leitflächendichtfläche denselben Abstand zur Leitfläche, vorzugsweise keinen Abstand zur Leitfläche, aufweist. Eine Parallel zur Leitfläche ausgebildete Leitflächendichtflächte erfüllt diese Anforderungen unabhängig davon, welche Geometrie die Leitfläche aufweist. [130] The axial piston motor may have a conductive surface between the combustion chamber and the expander stage, the conductive surface sealing surface being parallel to the airfoil and cooperating with the airfoil at a top dead center of the control piston. Since the control piston in its top dead center also receives a sealing effect, the Leitflächendichtfläche is advantageously designed so that it cooperates over a large area in the top dead center of the control piston with the guide surface and thus there is a sealing effect. The maximum sealing effect of the guide surface sealing surface is given if each point of the guide surface sealing surface has the same distance to the guide surface, preferably no distance to the guide surface. having. A Leitflächendichtflächte formed parallel to the guide surface meets these requirements, regardless of which geometry has the guide surface.
[131] Kumulativ hierzu wird vorgeschlagen, dass die Leitflächendichtfläche kanalseitig in eine Oberfläche senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens übergeht. Der Übergang der Leit- flächendichtfläche in eine senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens stehenden Oberfläche kann in einer einfachsten Ausführung auch in einem Knick bestehen, wodurch die Strömung, welche über die Leitflächendichtfläche strömt, an diesem Knick bzw. an diesem Überhang abreißen kann, sodass die Strömung des Brennmittels mit möglichst geringen Strömungsverlusten in den an den Steuerkolben folgenden Kanal übergehen kann. [132] Alternativ bzw. kumulativ zu den vorstehenden Merkmalen wird vorgeschlagen, dass der Axialkolbenmotor zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe ein Schaftdichtfläche aufweist wobei die Schaftdichtfläche parallel zur Längsachse des Steuerkolbens ausgebildet ist und mit einer Oberfläche eines Schaftest des Steuerkolbens zusammenwirkt. Sofern der Steuerkolben seinen oberen Totpunkt erreicht, fällt dem Steuerkolben nicht nur die Aufgabe zu, zur Brennkammer hin abzudichten, sondern es erfolgt vorteilhaft auch eine Abdichtung gegenüber der Expanderstufe, welche durch das Zusammenwirken des Schaftes des Steuerkolbens und der entsprechenden Schaftdichtfläche erfolgt. Leckageverluste über den Steuerkolben werden hierdurch nochmals verringert, wodurch der Gesamtwirkungsgrad des Axialkolbenmotors wiederum maximiert werden kann. [133] Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Leitfläche, die Prallfläche, die Leitflächendichtfläche, die Schaftdichtfläche und/oder die Oberfläche des Schaftes des Steuerkolbens eine verspiegelte Oberfläche aufweist. Da jede dieser Oberflächen mit Brennmittel in Kontakt stehen kann, kann auch über jede dieser Flächen ein Wandwärmestrom und mithin ein Wirkungsgradverlust erfolgen. Eine verspiegelte Oberfläche verhindert somit unnötige Verluste durch Wär- mestrahlung und setzt somit den Vorteil um den thermodynamischen Wirkungsgrad des Axialkolbenmotors entsprechend zu steigern. [131] Cumulatively, it is proposed that the guide surface sealing surface on the channel side merges into a surface perpendicular to the longitudinal axis of the control piston. The transition of the baffle sealing surface in a perpendicular to the longitudinal axis of the control piston surface may consist in a simple embodiment in a kink, whereby the flow that flows over the Leitflächendichtfläche, can tear off at this bend or on this overhang, so that the flow of the fuel with the lowest possible flow losses in the next to the control piston channel can pass. Alternatively or cumulatively to the above features, it is proposed that the axial piston motor has a shaft sealing surface between the combustion chamber and the expander stage, wherein the shaft sealing surface is formed parallel to the longitudinal axis of the control piston and cooperates with a surface of a shaft test of the control piston. If the control piston reaches its top dead center, the control piston not only has the task of sealing off the combustion chamber, but advantageously also a seal against the expander stage, which takes place through the cooperation of the shaft of the control piston and the corresponding shaft sealing surface. Leakage losses via the control piston are thereby further reduced, whereby the overall efficiency of the axial piston motor can be maximized again. [133] It is further proposed that the guide surface, the baffle surface, the guide surface sealing surface, the shaft sealing surface and / or the surface of the shaft of the control piston have a mirrored surface. Since each of these surfaces can be in contact with fuel, a wall heat flow and thus a loss of efficiency can also occur over each of these surfaces. A mirrored surface thus prevents unnecessary losses due to heat radiation and thus has the advantage of correspondingly increasing the thermodynamic efficiency of the axial piston motor.
[134] Die Eingangs aufgeführte Aufgabe wird ebenfalls durch ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors gelöst, welcher eine wenigstens einen Zylinder umfassende Verdichterstufe, eine wenigstens einen Zylinder umfassende Expanderstufe und wenigstens eine Brennkammer zwischen der Verdichterstufe sowie der Expanderstufe aufweist, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, wobei der Wärmeübertrager we- nigstens eine den wärmeabgebenden Teil von dem wärmeaufnehmenden Teil des Wärmeübertragers abgrenzende Wandung eines Rohres zur Trennung zweier Stoffströme um- fasst und wobei sich das Herstellungsverfahren dadurch auszeichnet, dass das Rohr in wenigstens einer aus einem dem Rohr entsprechenden Werkstoff bestehenden Matrize angeordnet und stoff schlüssig und/oder kraftschlüssig mit dieser Matrize verbunden wird. [135] Die Verwendung eines Wärmeübertrages in einem vorstehend erläuterten Axialkolbenmotor kann durch das Auftreten besonders hoher Temperaturdifferenzen zwischen dem Eingang und zwischen dem Ausgang des Wärmeübertragers einerseits und zwischen dem wärmeaufnehmenden und wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertrages andererseits zu Nachteilen aufgrund einer die Lebensdauer begrenzenden Schädigung des Werkstoffes führen. Um hieraus resultierenden Wärmespannungen und durch eine Schädigung auftretenden Verluste an Brennmittel oder Abgas zu begegnen, kann bei geeigneter Ausgestaltung ein Wärmeübertrager nach vorstehend beschriebenem Vorschlag vorteilhaft an seinen einer kritischen Spannung unterworfenen Stellen fast ausschließlich aus lediglich einem Werkstoff hergestellt werden. Selbst wenn letzteres nicht der Fall ist, werden durch die vorstehend beschriebene Lösung Materialspannun- gen vorteilhaft reduziert. The input listed object is also achieved by a method for producing a heat exchanger of an axial piston motor, which comprises a compressor stage comprising at least one cylinder, an expander stage comprising at least one cylinder and at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the heat-absorbing portion of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged, wherein the heat exchanger at least one of the heat-emitting part of the heat-absorbing part of the heat exchanger delimiting wall of a tube for separating two streams and summarized wherein the manufacturing process is characterized in that the tube arranged in at least one of the pipe material corresponding material and materially and / or non-positively with this die is connected. [135] The use of a heat transfer in an axial piston motor explained above can lead to disadvantages due to a life-limiting damage to the material by the occurrence of particularly high temperature differences between the input and between the output of the heat exchanger on the one hand and between the heat-absorbing and heat-emitting part of the heat transfer , In order to counteract the resulting thermal stresses and damage caused by a loss of fuel or exhaust gas, a heat exchanger according to the above-described proposal can advantageously be made at its critical stress sites almost exclusively made of only one material with a suitable design. Even if the latter is not the case, material stresses are advantageously reduced by the solution described above.
[136] Es versteht sich, dass ein verwendetes Lot oder andere zur Befestigung oder Montage des Wärmeübertragers verwendete Mittel aus einem anderen Werkstoff bestehen können, insbesondere dann, wenn es sich nicht um Bereiche mit einer hohen thermischen Beanspruchung oder mit einer hohen Anforderung an Dichtigkeit handelt. [137] Denkbar ist auch die Verwendung zweier oder mehrerer Werkstoffe mit demselben thermischen Ausdehnungskoeffizienten, wodurch in ähnlicher Weise dem Auftreten von thermischen Spannungen im Werkstoff begegnet werden kann. [136] It is understood that a solder used or other means used for mounting or mounting the heat exchanger can be made of a different material, especially if they are not areas with a high thermal stress or with a high requirement for tightness , [137] It is also conceivable to use two or more materials with the same coefficient of thermal expansion, whereby the occurrence of thermal stresses in the material can be counteracted in a similar manner.
[138] Zur Erstellung einer Stoff schlüssigen und/oder kraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Rohr und der Matrize wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers vorgeschlagen, welches sich dadurch auszeichnet, dass der Stoffschluss zwischen dem Rohr und der Matrize durch Schweißen oder Löten erfolgt. Durch ein derartiges Verfahren wird in einfacher Art und Weise und besonders vorteilhaft die Dichtigkeit eines Wärmeübertrages sichergestellt. Es ist hierbei auch möglich als Schweiß- oder Lötwerkstoff wiederum einen dem Rohr oder der Matrize entsprechenden Werkstoff zu verwenden. In order to create a coherent and / or non-positive connection between the tube and the die is still a method for producing a Heat exchanger proposed, which is characterized in that the material connection between the tube and the die is done by welding or soldering. By such a method, the tightness of a heat transfer is ensured in a simple manner and particularly advantageous. In this case, it is also possible to use a material corresponding to the tube or die as the welding or soldering material.
[139] Der Kraftschluss zwischen dem Rohr und der Matrize kann alternativ bzw. kumulativ hierzu durch Schrumpfen erfolgen. Dieses hat wiederum den Vorteil, dass Wärmespannungen zwischen dem Rohr und der Matrize verhindert werden können, indem die Verwendung eines vom Werkstoff des Rohres bzw. der Matrize unterschiedlichen Werkstoffes, beispielsweise bei einer Stoff schlüssigen Verbindung, vermieden wird. Auch kann die entsprechende Verbindung dann schnell und betriebssicher bereitgestellt werden. [139] The adhesion between the tube and the die can alternatively or cumulatively be done by shrinking. This in turn has the advantage that thermal stresses between the pipe and the die can be prevented by the use of a material different from the material of the pipe or the die material, for example, in a substance-coherent connection, is avoided. Also, the corresponding connection can then be provided quickly and reliably.
[140] Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe vorgeschlagen, wobei der Axialkolbenmotor ein oszillierendes sowie einen Strömungsquerschnitt freigebendes Gaswechselventil umfasst und das Gaswechselventil diesen Strömungsquerschnitt mittels einer an dem Gaswechselwechselventil angreifenden Federkraft der Ventilfeder verschließt und wobei sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass das Gaswechselventil eine Prallfeder aufweist. Selbsttätige, also nicht nockenbetätigte, Gaswech- selventile, welche bei einer anstehenden Druckdifferenz öffnen, können, wenn die anliegende Druckdifferenz eine sehr hohe Öffnungskraft bewirkt, derart stark beschleunigt werden, dass entweder die Ventilfeder des Gaswechselventils auf Block geht, der Ventilfederteller oder aber auch ein vergleichbarer Stützring auf ein anderes Bauteil aufprallt. Solch ein unzulässiger und unerwünschter Kontakt zwischen zwei Bauteilen kann sehr schnell zu der Zerstörung eines die- ser Bauteile führen. Um ein Aufsetzen des Ventilfedertellers wirksam zu vermeiden, ist folglich vorteilhaft eine weitere als Prallfeder ausgeführte Feder vorgesehen, welche überschüssige kinetische Energie des Gaswechselventils abbaut und das Gaswechselventil bis zum Stillsand abbremst. [140] According to a further aspect of the invention, an axial piston engine is proposed with a compressor stage comprising at least one cylinder with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, the axial piston engine comprising an oscillating gas exchange valve which releases a flow cross section and the gas exchange valve closes this flow cross section by means of a force acting on the gas exchange change valve spring force of the valve spring and wherein the axial piston motor characterized in that the gas exchange valve has a bounce. Automatic, ie not cam-operated, gas exchange valves which open at a pending pressure difference can, if the applied pressure difference causes a very high opening force, be accelerated so much that either the valve spring of the gas exchange valve goes to block, the valve spring plate or even Comparable support ring impacts another component. Such inadmissible and unwanted contact between two components can very quickly lead to the destruction of one of these components. In order to avoid effectively placing the valve spring plate, a further spring configured as an impact spring is advantageously provided, which dissipates excess kinetic energy of the gas exchange valve and brakes the gas exchange valve until it reaches the stand-still.
[141] Insbesondere kann die Prallfeder eine kleinere Federlänge als eine Federlänge der Ven- tilfeder aufweisen. Sofern die beiden Federn, die Ventilfeder und die Prallfeder, eine gemein- same Auflagefläche aufweisen wird die Prallfeder vorteilhaft so ausgeführt, dass die Federlänge der eingebauten Ventilfeder stets kürzer ist als die Federlänge der Prallfeder, sodass die Ventilfeder bei Öffnen des Gaswechselventils zunächst ausschließlich die zum Schließen des Gaswechselventils erforderlichen Kräfte aufbringt und nach Erreichen des maximal vorgesehenen Ventilhubes die Prallfeder in Kontakt mit dem Gaswechselventil kommt, um sogleich ein weiteres Öffnen des Gaswechselventils zu verhindern. [141] In particular, the impact spring may have a shorter spring length than a spring length of the valve spring. If the two springs, the valve spring and the bounce spring, have a common Having the same bearing surface, the baffle spring is advantageously designed so that the spring length of the built-valve spring is always shorter than the spring length of the baffle, so that the valve spring at opening the gas exchange valve initially applies only necessary for closing the gas exchange valve forces and after reaching the maximum valve lift the Impact spring comes into contact with the gas exchange valve to immediately prevent further opening of the gas exchange valve.
[142] Kumulativ hierzu kann die Federlänge der Prallfeder der um einen Ventilhub des Gaswechselventils verringerten Federlänge der Ventilfeder entsprechen. Zweckmäßig und vorteilhaft wird hierbei der Umstand ausgenutzt, dass der Unterschied der Federlängen beider Federn gerade dem Betrag des Ventilhubes entspricht. [142] Cumulatively, the spring length of the baffle spring can correspond to the valve spring of the gas exchange valve reduced spring length of the valve spring. Advantageously and advantageously, the fact is exploited here that the difference of the spring lengths of both springs corresponds exactly to the amount of the valve lift.
[143] Der Begriff „Ventilhub" bezeichnet hierbei den Hub des Gaswechselventils, ab welchem der durch das Gaswechselventil freigegebene Strömungsquerschnitt annähernd ein Maximum erreicht. Ein im Motorenbau üblicherweise verwendetes Tellerventil weist in der Regel bei geringer Öffnung einen linear ansteigenden geometrischen Strömungsquerschnitt auf, welcher dann bei weiterer Öffnung des Ventils in eine Gerade mit konstantem Wert übergeht. Der maximale geometrische Öffnungsquerschnitt wird üblicherweise erreicht, wenn der Ventilhub 25 % des inneren Ventilsitzdurchmessers erreicht. Der innere Ventilsitzdurchmesser ist der kleinste am Ventilsitz vorhandene Durchmesser. [143] The term "valve lift" here refers to the stroke of the gas exchange valve, from which the flow cross section released by the gas exchange valve reaches a maximum.A poppet valve commonly used in engine construction generally has a linearly increasing geometric flow cross section at low opening, which then The maximum geometric opening area is usually reached when the valve lift reaches 25% of the inner valve seat diameter, and the inner valve seat diameter is the smallest diameter present on the valve seat.
[144] Der Begriff„Federlänge" bezeichnet hierbei die maximal mögliche Länge der Prallfeder oder der Ventilfeder in eingebautem Zustand. So entspricht die Federlänge der Prallfeder genau der Federlänge im ungespannten Zustand und die Federlänge der Ventilfeder gerade der Länge, welche die Ventilfeder in eingebautem Zustand bei geschlossenem Gaswechselventil aufweist. [144] The term "spring length" refers to the maximum possible length of the impact spring or the valve spring when installed.The spring length of the impact spring corresponds exactly to the spring length in the untensioned state and the spring length of the valve spring is just the length which the valve spring is in the installed state having closed gas exchange valve.
[145] Es wird alternativ oder kumulativ hierbei weiterhin vorgeschlagen, dass die Federlänge der Prallfeder einer um einen Federweg der Prallfeder erhöhten Höhe einer Ventilführung ent- spricht. Dies hat den Vorteil, dass eine Ventilführung, aber auch jedes andere feststehende Bauteil, welches in Kontakt mit einem bewegten Bauteil der Ventilsteuerung kommen kann, gerade nicht in Kontakt mit einem bewegten Bauteil der Ventilsteuerung kommt, da die Prallfeder auch bei Erreichen des vorgesehenen Federweges gerade nicht soweit gestaucht wird, dass es zu einem Kontakt kommt. [146] Der Begriff „Federweg" bezeichnet hierbei die Federlänge abzüglich der Länge der Feder, welche bei maximaler Belastung vorliegt. Die maximale Belastung definiert sich wiederum über die rechnerische Auslegung des Ventiltriebes, inklusive einem Sicherheitsfaktor. Somit ist der Federweg gerade die Länge, um welche sich die Feder staucht, wenn die in Betrieb des Axialkolbenmotors auftretende maximale Belastung bzw. der im Betrieb des Axialkolbenmotors maximal vorgesehene Ventilhub, bei außergewöhnlicher Belastung, auftritt. Der maximale Ventilhub bezeichnet hierbei den oben definierten Ventilhub zuzüglich eines Hubes des Gaswechselventiles, bei welchem ein Kontakt zwischen einem bewegten Bauteil und einem feststehenden Bauteil gerade auftritt. [147] Anstelle einer Ventilführung kann auch jedes andere Bauteil treten, welches in Kontakt mit bewegten Teilen des Ventiltriebes kommen kann. [145] Alternatively or cumulatively, it is further proposed here that the spring length of the impact spring corresponds to a height of a valve guide which is increased by one spring travel of the impact spring. This has the advantage that a valve guide, but also any other fixed component which can come into contact with a moving component of the valve control, just does not come into contact with a moving component of the valve control, since the bounce even when reaching the intended spring travel straight not so much that it comes to a contact. [146] The term "spring travel" designates the spring length minus the length of the spring, which is present at maximum load.The maximum load is again defined by the calculated design of the valve train, including a safety factor which the spring compresses when the maximum load occurring during operation of the axial piston motor or the maximum valve stroke provided during operation of the axial piston motor occurs under exceptional load Contact between a moving component and a stationary component just occurs. [147] Instead of a valve guide, any other component that can come into contact with moving parts of the valve train can also occur.
[148] Weiterhin kann die Prallfeder bei Erreichen des Federweges der Prallfeder eine potentielle Energie aufweisen, welche der maximalen betriebsbedingten kinetischen Energie des Gaswechselventils bei einem Freigeben des Strömungsquerschnittes entspricht. Vorteilhaft wird gerade bei Erfüllung dieser physikalischen bzw. kinetischen Bedingung ein Abbremsen des Gaswechselventils erreicht, genau dann, wenn es zu einem Kontakt zwischen zwei Bauteilen gerade nicht kommt. Die maximale, betriebsbedingte kinetische Energie ist, wie weiter oben ausgeführt, die Bewegungsenergie des Gaswechselventils, welche bei rechnerischer Auslegung des Ventiltriebs inklusive einer Sicherheit auftreten kann. Die maximale, betriebsbedingte kine- tische Energie wird bedingt durch die maximal am Gaswechselventil anliegenden Drücke bzw. Druckdifferenzen, wodurch das Gaswechselventil aufgrund seiner Masse beschleunigt wird und nach Abklingen dieser Beschleunigung eine maximale Bewegungsgeschwindigkeit erhält. Überschüssige, im Gaswechselventil gespeicherte kinetische Energie wird über die Prallfeder aufgenommen, sodass die Prallfeder gestaucht wird und eine potentielle Energie aufweist. Bei Erreichen des Federweges der Prallfeder bzw. bei maximal vorgesehener Stauchung der Prallfeder ist ein Abbau der kinetischen Energie des Gaswechsel ventils bzw. der Ventilgruppe auf den Betrag null vorteilhaft, damit es gerade nicht zu einem Kontakt zwischen zwei Bauteilen kommt. Der Begriff„maximal, betriebsbedingte kinetische Energie" beinhaltet daher ebenfalls die kinetischen Energien aller mit dem Gaswechselventile bewegten Bauteile, wie etwa den Ventilkeilen, Ventilfedertellern oder Ventilfedern. [149] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft verschiedene Axialkolbenmotoren und deren Baugruppen dargestellt sind. [148] Furthermore, the impact spring can have a potential energy upon reaching the spring travel of the impact spring, which corresponds to the maximum operational kinetic energy of the gas exchange valve when the flow cross-section is released. Advantageously, a braking of the gas exchange valve is achieved just when this physical or kinetic condition is met, just when it comes to a contact between two components just not. The maximum, operational kinetic energy is, as stated above, the kinetic energy of the gas exchange valve, which can occur with a computational design of the valve train including a security. The maximum, operating kinetic energy is due to the maximum applied to the gas exchange valve pressures or pressure differences, whereby the gas exchange valve is accelerated due to its mass and receives a maximum movement speed after the decay of this acceleration. Excess kinetic energy stored in the gas exchange valve is absorbed via the impact spring, so that the impact spring is compressed and has potential energy. Upon reaching the spring travel of the baffle or at maximum intended compression of the bounce a reduction in the kinetic energy of the gas exchange valve or the valve group to the amount zero is advantageous so that it does not come to a contact between two components. The term "maximum, operational kinetic energy" therefore also includes the kinetic energies of all moving with the gas exchange valves components, such as the valve keys, valve spring plates or valve springs. [149] Further advantages, objects and features of the present invention will be explained with reference to the following description of the appended drawing, in which different axial piston motors and their assemblies are shown by way of example.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung eines ersten Axialkolbenmotors; Figure 1 is a schematic sectional view of a first axial piston motor;
Figur 2 eine schematische Aufsicht auf den Axialkolbenmotor nach Fig. 1 ;  Figure 2 is a schematic plan view of the axial piston engine of Fig. 1;
Figur 3 eine schematische Aufsicht auf einen zweiten Axialkolbenmotor in ähnlicher  Figure 3 is a schematic plan view of a second axial piston motor in similar
Darstellung wie Fig. 2;  Representation as Fig. 2;
Figur 4 eine schematische Schnittdarstellung eines dritten Axialkolbenmotors in ähnli- eher Darstellung wie Fig. 1 ;  FIG. 4 is a schematic sectional view of a third axial piston motor in a similar representation as in FIG. 1;
Figur 5 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einem Vorbrennertemperatursensor und zwei Abgastemperatursensoren;  Figure 5 is a schematic sectional view of another axial piston motor with a pre-burner temperature sensor and two exhaust gas temperature sensors;
Figur 6 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einer als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer, einem Ausschnitt des Öl- kreislaufes und eine alternative Ausgestaltung der Steuerkolben;FIG. 6 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a section of the oil circuit and an alternative embodiment of the control piston;
Figur 7 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Axialkolbenmotors mit einer als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer, einem Ausschnitt des 01- kreislaufes und eine alternative Ausgestaltung der Steuerkolben;FIG. 7 is a schematic sectional view of a further axial piston motor with a control chamber designed as a pressure chamber, a detail of the O1 circuit and an alternative embodiment of the control piston;
Figur 8 eine schematische Darstellung eines Ölkreislaufes für einen Axialkolbenmotor mit einem Druckölkreislauf; Figure 8 is a schematic representation of an oil circuit for an axial piston motor with a pressure oil circuit;
Figur 9 eine schematische Darstellung eines Flansches für einen Wärmeübertrager mit einer hierin angeordneten Matrize zur Aufnahme für Rohre eines Wärmeübertragers ;  Figure 9 is a schematic representation of a flange for a heat exchanger with a die arranged therein for receiving tubes of a heat exchanger;
Figur 10 eine schematische Schnittdarstellung eines Gaswechsel ventils mit einer Ventil- feder und einer Prallfeder; und  Figure 10 is a schematic sectional view of a gas exchange valve with a valve spring and a bounce spring; and
Figur 11 eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils mit einer  Figure 11 is a further schematic sectional view of a gas exchange valve with a
Ventilfeder und einer Prallfeder.  Valve spring and a bounce spring.
[150] 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. [151] Ein diesbezüglicher 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. [152] 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. [153] 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. [150] The axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2 has a continuously operating combustion chamber 210, from which successive working medium is supplied via working channels 215 (exemplarily numbered) to working cylinders 220 (numbered as an example). A related working fluid flow within each of the firing channels 215 from the combustion chamber 210 to the respective power cylinder 220 is controlled by a control piston (not explicitly shown) driven by a timing gear (not explicitly shown). [152] 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. [153] In particular, the seal on the respective control piston can be made exceptionally simple if 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.
[154] Um die bewegten Massen auch hinsichtlich des vorliegenden Steuerkolbens vorteilhaft reduzieren zu können, weist der Steuerkolben zudem Querverstrebungen auf und ist 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 also has cross braces and 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.
[155] 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 can also be made of a steel alloy, so that problems of strength and / or rigidity and thermal difficulties are even more unlikely to occur than with respect to an aluminum alloy.
[156] 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. [157] Die Pleuelstange 235 weist Querversteifungen (hier nicht beziffert) auf, sodass sie insgesamt sehr schlank bzw. weniger massig ausgebildet ist als bisher an Axialkolbenmotoren eingesetzte Pleuelstangen. Durch die Querversteifungen kann eine an der Pleuelstange 235 vorgenommene Massereduzierung ausgeglichen werden, wodurch die Pleuelstange 235 hinsichtlich ihrer Steifigkeit und Festigkeit nicht nachteilig beeinflusst ist. Darüber hinaus ist die Pleuelstange 235 aus einer Aluminiumlegierung hergestellt, wodurch eine weitere Gewichtsreduzierung erreicht ist. Wie unmittelbar ersichtlich kann die Pleuelstange 235 antriebskolbenseitig als Antriebspleuel und verdichterseitig als Verdichterpleuel bezeichnet, werden, wobei Arbeitspleuel und Verdichterpleuel einstückig miteinander verbunden sind. [158] Aber nicht nur die Pleuelstange 235 ist mit Querversteifungen ausgestattet sondern ebenso der Arbeitskolben 230 und der Verdichterkolben 250, sodass hinsichtlich bewegter Massen des Axialkolbenmotors 201 eine weitere wesentliche Gewichtsreduzierung erzielt werden kann. Um selbst höheren thermischen Belastungen besser begegnen zu können, weisen die Arbeitskolben 230 an ihren Zylinderböden jeweils einen Brennschutz aus einer Eisenlegierung auf. [159] Mittels der querversteiften Pleuelstangen 235, der querversteiften Arbeitskolben 230 und der querversteiften Verdichterkolben 250 ist an dem Axialkolbenmotor 201 eine an herkömmlichen Axialkolbenmotoren bisher noch nicht gekannter Leichtbau konsequent umgesetzt. Alle Querversteifungen sind hierbei als Verstärkungsstreben ausgebildet. In the working cylinders 220 are each working piston 230 (exemplified numbered) 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 connected to a compressor piston 250, which in each case in the manner explained in more detail below in the compressor cylinder 260 runs. [157] The connecting rod 235 has transverse stiffeners (not numbered here), so that overall it is designed to be very slender or less bulky than connecting rods previously used on axial piston motors. The transverse stiffeners can compensate for a mass reduction made on the connecting rod 235, whereby the connecting rod 235 is not adversely affected in terms of their rigidity and strength. In addition, the connecting rod 235 is made of an aluminum alloy, whereby further weight reduction is achieved. As can be seen immediately, the connecting rod 235 drive piston side referred to as the drive connecting rod and the compressor side as Verdichterpleuel be, with working piston and Verdichterpleuel are integrally connected to each other. [158] But not only the connecting rod 235 is equipped with transverse stiffeners but also the working piston 230 and the compressor piston 250, so that with respect to moving masses of the axial piston motor 201, a further substantial weight reduction can be achieved. In order to be able to better handle even higher thermal loads, the working pistons 230 each have a combustion protection made of an iron alloy on their cylinder bottoms. [159] By means of the cross-linked connecting rods 235, the cross-linked working pistons 230 and the cross-linked compressor pistons 250, a lightweight construction, which has hitherto been unknown on conventional axial piston motors, is consistently implemented on the axial piston motor 201. All transverse stiffeners are designed as reinforcing struts.
[160] 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. [160] 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.
[161] 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. [162] 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. [161] 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. [162] 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.
[163] 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 Abgaskanä- Ie 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 mindes- tens 20 % Kraftstoff eingespart werden kann. Hierbei wird davon ausgegangen, dass durch eine optimierte Auslegung sogar Einsparungen bis zu 30 % oder darüber möglich sind. As can be seen directly from FIG. 2, the axial piston motor 201 has two heat exchangers 270, which are each arranged axially with respect to the axial piston motor 201. By means of this arrangement, the paths which the exhaust gas has to pass through each of the exhaust gas passages 225 to the heat exchangers 270 can be considerably reduced compared 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 design. It is assumed that optimized design even allows savings of up to 30% or more.
[164] Darüber hinaus sind die Wärmeübertrager mit einer hier nicht dargestellten Wärmeisolation aus Asbestersatz isoliert. Hierdurch ist gewährleistet, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die Außentemperatur des Axialkolbenmotors im Bereich der Wärmeübertrager 270 bei nahezu allen Betriebszuständen 450 0C nicht übersteigt. Ausnahmen bilden nur Überlastsituationen, die ohnehin nur kurzzeitig auftreten. Hierbei ist die Wärmeisolation darauf ausgelegt, an der heißesten Stelle des Wärmeübertragers einen Temperaturgradienten von 350 0C zu gewährleisten. [164] In addition, the heat exchangers are insulated from asbestos substitutes by a thermal insulation, not shown here. This ensures that in this embodiment, the outside temperature of the axial piston motor in the region of the heat exchanger 270 in almost all operating states 450 0 C does not exceed. Exceptions are only overload situations, which only occur for a short time anyway. Here, the heat insulation is designed to ensure a temperature gradient of 350 0 C at the hottest point of the heat exchanger.
[165] In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass der Wirkungsgrad des Axialkolbenmo- tors 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 vorlie- gendem Ausführungsbeispiel in Bezug auf Verbrennungsluft der Fall ist. Auch ist es denkbar, der Verbrennungsluft bereits vor oder während der Verdichtung Wasser aufzugeben, dieses ist jedoch ohne Weiteres auch im Nachhinein, beispielsweise in der Druckleitung 255 möglich. [165] 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 However, the combustion air before or during the compaction give up water, but this is readily possible in hindsight, for example in the pressure line 255.
[166] Besonders bevorzugt erfolgt eine Aufgabe von Wasser in den Verdichterzylinder 260 während eines Saughubes des entsprechenden Verdichterkolbens 250, was eine isotherme Ver- dichtung bzw. eine einer isothermen Verdichtung möglichst angenäherte Verdichtung bedingt. Wie unmittelbar ersichtlich umfasst ein Arbeitszyklus des Verdichterkolbens 250 jeweils einen Saughub und einen Verdichtungshub, wobei während des Saughubs Brennmittel in den Verdichterzylinder 260 gelangt, welcher dann während des Verdichtungshubes komprimiert, also verdichtet, und in die Druckleitung 255 gefördert wird. Durch die Aufgabe von Wasser während des Saughubes kann eine gleichförmige Verteilung des Wassers auf betrieblich einfache Weise gewährleistet werden. [166] Particularly preferably, water is introduced into the compressor cylinder 260 during a suction stroke of the corresponding compressor piston 250, which results in an isothermal compression or, as far as possible, an approximation of isothermal compression. As can be readily seen, a duty cycle of the compressor piston 250 includes a suction stroke and a compression stroke, wherein during the suction stroke, fuel enters the compressor cylinder 260, which is then compressed during the compression stroke, ie, compressed, and delivered to the pressure line 255. By the abandonment of water during the suction stroke, a uniform distribution of the water can be ensured in an operationally simple manner.
[167] Ebenso ist es denkbar, bereits den Kraftstoff entsprechend zu temperieren, wobei dieses nicht zwingend notwendig ist, da die Kraftstoffmenge im Bezug auf die Verbrennungsluft in der Regel verhältnismäßig gering ist und somit sehr schnell auf hohe Temperaturen gebracht wer- den kann. [167] 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.
[168] Ebenso kann die Aufgabe von Wasser in dieser Ausgestaltung in die Druckleitung 255 erfolgen, wobei innerhalb des Wärmetauschers durch eine geschickte Umlenkung der Strömung sich das Wasser gleichmäßig mit dem Brennmittel vermischt. Auch kann der Abgaskanal 225 für die Aufgabe von Wasser oder einem anderen Fluid, wie Kraftstoff oder Mittel zur Abgas- nachbehandlung, gewählt werden, um eine homogene Durchmischung innerhalb des Wärmeübertragers 270 zu gewährleisten. Die Ausgestaltung des gezeigten Wärmeübertragers 270 erlaubt weiterhin die Nachbehandlung des Abgases im Wärmeübertrager selbst, wobei durch die Nachbehandlung freigesetzte Wärme unmittelbar dem in der Druckleitung 255 befindlichen Brennmittel zugeführt wird. Im Auslass 227 ist ein nicht dargestellter Wasserabscheider angeordnet, welcher das im Abgas befindliche kondensierte Wasser dem Axialkolbenmotor 201 für eine erneute Aufgabe zurückführt. Der Wasserabscheider kann selbstverständlich in Verbindung mit einem Kondensator ausgeführt werden. Weiterhin ist selbstverständlich 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. [169] 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. [168] Likewise, the task of water in this embodiment can take place in the pressure line 255, wherein within the heat exchanger by a clever deflection of the flow, the water is uniformly 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 of course be designed in conjunction with a condenser. Furthermore, of course, the use in similarly designed axial piston motors is possible, with the other advantageous features on the axial piston motor 201 or on similar axial piston motors also without use of a water separator in the outlet 227 are advantageous. The axial piston motor 301 shown in FIG. 3 essentially corresponds in its construction and in its mode of operation to the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2. For this reason, a detailed description is omitted, with similarly acting components also provided with similar reference numbers in FIG are different only in the first digit.
[170] 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. Ein Brennmittelstrom durch die Schusskanäle 315 hindurch wird mit entsprechenden Steuerkolben und Steuertrieben gesteuert, wie dies hinsichtlich des Axialkolbenmotors 201 beschrieben ist. 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). A fuel flow through the firing passages 315 is controlled with respective control pistons and control spools, as described with respect to the axial piston motor 201.
[171] Das Arbeitsmedium wird, nachdem es seine Arbeit geleistet hat, über Abgaskanäle 325 jeweils Wärmeübertragern 370 zugeführt. 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. [171] The working medium, after having done its work, is supplied via heat exchangers 325 via exhaust ducts 325, respectively. In this case, the axial piston motor 301 in deviation from the axial piston motor 201 depending on a heat exchanger 370 for exactly two working cylinder 320, whereby the length of the channels 325 can be reduced to a minimum. As is readily apparent, in this embodiment, the heat exchangers 370 are partially recessed in the housing body 305 of the axial piston motor 301, resulting in an even more compact construction than the construction of the axial piston motor 201 shown in FIGS. 1 and 2. In this case, the extent to which the heat exchangers 370 can be let into the housing body 305 is limited by the possibility of arranging further assemblies, such as, for example, water cooling for the working cylinders 220.
[172] 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. The axial piston motor 401 shown in FIG. 4 also essentially corresponds to the axial piston motors 201 and 301 according to FIGS. 1 to 3. Correspondingly, identical or similar components are similarly numbered and differ only in the first position. Incidentally, a detailed explanation of the mode of operation is accordingly also omitted in this embodiment, since this has already been done with respect to the axial piston motor 201 according to Figures 1 and 2.
[173] Der Axialkolbenmotor 401 umfasst ebenfalls einen Gehäusekörper 405, an welchem eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer 410, sechs Arbeitszylinder 420 sowie sechs Verdichterzylinder 460 vorgesehen sind. Hierbei ist die Brennkammer 410 jeweils über Schuss- kanäle 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, six working cylinders 420 and six compressor cylinders 460 are provided. In this case, the combustion chamber 410 is in each case via Channels 415 connected to the working cylinders 420, so that the latter according to the timing of the axial piston motor 401 working medium the working cylinders 420 can be supplied.
[174] 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). [174] After the work has been completed, the working medium leaves the working cylinders 420 in each case through exhaust passages 425 which lead to heat exchangers 470, these heat exchangers 470 being identical to the heat exchangers 270 of the axial piston motor 201 according to FIGS. 1 and 2 (see in particular FIG. 2). The working medium leaves the heat exchanger 470 through outlets 427 (numbered as an example).
[175] In den Arbeitszylindern 420 bzw. den Verdichterzylindern 460 sind jeweils Arbeitskol- ben 430 bzw. Verdichterkolben 450 angeordnet, welche über eine starre Pleuelstange 435 mit einander verbunden sind. In the working cylinders 420 and the compressor cylinders 460, respectively working pistons 430 and compressor pistons 450 are arranged, which are connected to one another via a rigid connecting rod 435.
[176] Die Arbeitskolben 430 und die Verdichterkolben 450 sind gewichtsoptimiert, daher mit einer geringeren Masse beschwert und aus Festigkeitsgründen dementsprechend mit Querversteifungen (hier nicht explizit gezeigt) ausgestattet, wie dies bereit hinsichtlich des ersten Axial- kolbenmotors 201 aus den Figuren 1 und 2 hinreichend beschrieben ist. [176] The power pistons 430 and the compressor pistons 450 are weight-optimized, therefore weighted with a lower mass and accordingly provided with transverse stiffeners (not explicitly shown here) for reasons of strength, as is sufficient with respect to the first axial piston motor 201 from FIGS. 1 and 2 is described.
[177] Zur weiteren Gewichtsreduzierung bestehen die Kolben 430 und 450 aus einer Aluminiumlegierung. Insbesondere die Arbeitskolben 430 umfassen brennkammerseitig jeweils einen Brennschutz (hier nicht explizit beziffert) aus Eisen, sodass sie besonders temperaturresistent sind. Auch die Verdichterkolben 450 können jeweils mit einem solchen Brennschutz hergestellt werden. [177] To further reduce weight, pistons 430 and 450 are made of an aluminum alloy. In particular, the working pistons 430 each include a combustion protection on the combustion chamber side (not explicitly numbered here) of iron, so that they are particularly temperature-resistant. The compressor pistons 450 can each be produced with such an internal combustion protection.
[178] Die Pleuelstange 435 umfasst in an sich bekannter Weise eine Kurvenbahn 440, welche auf einem Abstandhalter 424 vorgesehen ist, welcher letztlich eine Abtriebs welle 441 antreibt. Vorteilhafter Weise ist die Pleuelstange 435 mit Querversteifungen (hier nicht explizit gezeigt) versehen, sodass auch sie mit weniger Material und somit gewichtsreduziert gebaut ist. [179] 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. [180] 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. The connecting rod 435 includes in a conventional manner a curved track 440, which is provided on a spacer 424, which ultimately drives a driven shaft 441. Advantageously, the connecting rod 435 is provided with transverse stiffeners (not explicitly shown here), so that it is built with less material and thus reduced weight. In this embodiment, combustion air is sucked in via feed lines 457 and compressed in the compressor cylinders 460 to be fed via pressure lines 455 of the combustion chamber 410, wherein the measures mentioned in the aforementioned embodiments may also be provided depending on the concrete implementation. [180] In addition, in the case of the axial piston motor 401, the pressure lines 455 are connected to one another via an annular channel 456, as a result of which a uniform pressure in all pressure lines 455 can be ensured in a manner known per se. Valves 485 are respectively provided between the annular channel 456 and the pressure lines 455, as a result of which the inflow of fuel through the pressure lines 455 can be regulated or adjusted. In addition, a combustion medium reservoir 480 is connected to the annular channel 456 via a storage line 481, in which also a valve 482 is arranged.
[181] 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 benö- tigt sondern über die Abtriebswelle 44 langetrieben 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. [181] The valves 482 and 485 can be opened or closed depending on the operating state of the axial piston motor 401. For example, it is conceivable to close one of the valves 485 when the axial piston motor 401 requires less fuel. Likewise, it is conceivable to partially close all valves 485 in such operating situations and to let them act as a throttle. The excess of fuel can then be supplied to the fuel storage 480 with the valve 482 open. The latter is also possible in particular when the axial piston motor 401 is in coasting mode, ie. H. no fuel is needed at all but is driven by the output shaft 44. The excess of combustion medium caused by the movement of the compressor pistons 450 occurring in such an operating situation can then likewise be stored without further measures in the combustion medium reservoir 480.
[182] 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. [182] 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.
[183] 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. [183] if necessary 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.
[184] In einer dem Axialkolbenmotor 401 alternativen Ausführungsform kann auf den Ringkanal 456 verzichtet werden, wobei dann - ggf. über ein Ringkanalteilstück - die Auslässe der Verdichterzylinder 460 entsprechend der Zahl der Druckleitungen 455 zusammengefasst werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann es ggf. sinnvoll sein, lediglich eine der Drucklei- tungen 455 bzw. nicht sämtliche Druckleitungen 455 mit dem Brennmittelspeicher 480 zu verbinden bzw. verbindbar vorzusehen. Eine derartige Ausgestaltung bedingt zwar, dass im Schubbetrieb nicht sämtliche Verdichterkolben 450 den Brennmittelspeicher 480 befüllen können. Andererseits steht dann für die Brennkammer 410 ohne weitere regelungs- bzw. steuerungs- technische 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. [184] In an alternative embodiment to the axial piston motor 401, the annular channel 456 can be dispensed with, with the outlets of the compressor cylinders 460 corresponding to the number of pressure lines 455 then being combined, possibly via an annular channel section. In such an embodiment, it may be appropriate to use only one of the printing tions 455 or not to connect all the pressure lines 455 with the fuel storage 480 and provide connectable. Although such a configuration requires that not all compressor piston 450 can fill the fuel storage 480 in the overrun mode. On the other hand, there is then sufficient combustion means available for the combustion chamber 410 without further control or technical 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.
[185] Es versteht sich, dass der Axialkolbenmotor 401 in einer anderen hier nicht explizit gezeigten Ausführungsvariante 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 ein- gestellt werden. [185] It is understood that the axial piston motor 401 in another embodiment not explicitly shown here can be equipped with two combustion agent reservoirs 480, 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 can be used with different pressure intervals. Preferably, in this case, a pressure control is provided which defines a first lower pressure limit and a first upper pressure limit for the first Brennmittelspeicher 480 and the second Brennmittelspeicher (not shown here) a second lower pressure limit and a second upper pressure limit within which a Brennmittelspeicher 480 is loaded with pressures, the first upper pressure limit is below the second upper pressure limit and the first lower pressure limit is below the second lower pressure limit. Specifically, the first upper pressure limit can be set smaller than or equal to the second lower pressure limit.
[186] In den Figuren 1 bis 4 nicht dargestellt sind Temperatursensoren zur Temperaturmessung des Abgases bzw. in der Brennkammer. Als derartige Temperatursensoren kommen alle Temperatursensoren in Frage, die betriebssicher Temperaturen zwischen 800 0C und 1.100 °C messen können. Insbesondere wenn die Brennkammer eine Vorbrennkammer und eine Haupt- brennkammer 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 0C und - falls vorhanden - die Temperatur in der Vorbrennkammer ungefähr 1.000 °C beträgt. [187] Bei dem gemäß der Darstellung nach der Figur 5 gezeigten weiteren Axialkolbenmotor 501 sind derartige Temperatursensoren in Gestalt eines Vorkammertemperatursensors 592 und zweier Abgastemperatursensoren 593 vorhanden und entsprechend schematisch dargestellt. Insbesondere mittels des Vorkammertemperatursensors 592 - welcher in diesem Ausführungs- beispiel 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. 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. [186] Temperature sensors for measuring the temperature of the exhaust gas or in the combustion chamber are not shown in FIGS. 1 to 4. As such temperature sensors are all temperature sensors in question, the reliable temperatures between 800 0 C and 1,100 ° C can measure. In particular, if the combustion chamber comprises a pre-combustion chamber and a main combustion chamber, the temperature of the pre-combustion chamber can also be measured via such temperature sensors. In that regard, the above-described Axialkolbenmotoren 201, 301 and 401 are each controlled by the temperature sensors such that the exhaust gas temperature when leaving the working cylinder 220, 320, 420 about 900 0 C and - if present - the temperature in the pre-combustion chamber is about 1,000 ° C. , [187] In the case of the further axial piston motor 501 shown in FIG. 5, such temperature sensors are present in the form of an antechamber temperature sensor 592 and two exhaust gas temperature sensors 593 and are shown correspondingly schematically. In particular by means of the antechamber temperature sensor 592-which in this exemplary embodiment can also be referred to as pre-burner temperature sensor 592 due to its proximity to a pre-burner 517 of the further axial-piston engine 501-becomes a meaningful value on the quality of the combustion or on the running stability of the further axial-piston engine 501 determined. For example, a flame temperature in the preburner 517 can be measured in order to be able to regulate different operating states on the further axial piston motor 501 by means of a combustion chamber control. 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.
[188] Ansonsten entsprechen der Aufbau und die Funktionsweise des weiteren Axialkolben- motors 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. [188] Otherwise, the construction and operation of the further axial piston motor 501 correspond to those of the axial piston motors described above. 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.
[189] Innerhalb der Brennkammer 510 können Brennmittel sowohl gezündet als auch ver- brannt 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 Vor- brenner 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. [189] 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 also a proportion of combustion air of the axial piston 501 can be introduced, which may be smaller than 15% of the total combustion air, especially in this embodiment.
[190] 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. [191] 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. 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. [191] For supplying fuel or combustion air into the combustion chamber 510, in particular in the relevant conical chamber 513, on the one hand a main nozzle 511 and on the other hand a treatment nozzle 512. By means of the main nozzle 511 and the treatment nozzle 512 can fuel or fuel in the Be combusted combustion chamber 510, in this embodiment example, the injected by means of the treatment nozzle 512 combustion means are already mixed with combustion air or are.
[192] 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. [192] The main nozzle 511 is aligned substantially parallel to a main burning direction 502 of the combustion chamber 510. In addition, the main nozzle 511 is aligned coaxially with an axis of symmetry 503 of the combustion chamber 510, wherein the axis of symmetry 503 is parallel to the main focal direction 502.
[193] 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. [194] In den Hauptbrenner 518 wird bei diesem Ausführungsbeispiel ohne weitere Luftzufuhr Brennstoff bzw. Kraftstoff aus der Hauptdüse 511 eingespritzt, wobei der Brennstoff durch den Vorbrenner 517 bereits vorerhitzt und idealerweise thermisch zerlegt werden kann, zur Verbrennung wird die der die Hauptdüse 511 durchströmenden Brennstoffmenge entsprechende Verbrennungsluftmenge in einen Brennraum 526 hinter dem Vorbrenner 517 bzw. dem Haupt- brenner 518 eingeleitet, wozu eine separate Verbrennungsluftzufuhr 504 vorgesehen ist, die in den Brennraum 526 mündet. The conditioning nozzle 512 is further disposed at an angle to the main nozzle 511 (not explicitly shown here for clarity) such that a jet 516 of the main nozzle 511 and a jet 519 of the dressing nozzle 512 are at a common point of intersection within the conical chamber 513 cut. In the main burner 518 fuel or fuel from the main nozzle 511 is injected in this embodiment without further air supply, the fuel can be preheated by the pre-burner 517 and ideally thermally decomposed, for combustion, the amount of fuel flowing through the main nozzle 511 corresponding combustion air quantity 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.
[195] 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. [196] Des Weiteren umfasst die Brennkammer 510, insbesondere der Brennraum 526, eine keramische Baugruppe 506, welche vorteilhafter Weise wassergekühlt 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. 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. [196] Furthermore, the combustion chamber 510, in particular the combustion chamber 526, comprises a ceramic assembly 506, which is advantageously water-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.
[197] Die an sich bekannten Arbeitszylinder 520 führen entsprechende Arbeitskolben 530, die jeweils mittels Pleuelstangen 535 mit Verdichterkolben 550 mechanisch verbunden sind. Sowohl die Arbeitskolben 530 als auch die Verdichterkolben 550 sind gewichtsreduziert und dem- entsprechend weniger massig ausgebildet als herkömmliche Kolben bekannter Axialkolbenmotoren. Um jedoch weiterhin ausreichende Steifigkeits- sowie Festigkeits werte erreichen zu können, verfügen die Kolben 530 und 550 über Querversteifungen (hier nicht explizit gezeigt), welche sich auch in diesem Ausführungsbeispiel durch eine senkrechte Komponente zur Haupt- erstreckungsrichtung der jeweiligen Pleuelstange 535 auszeichnen. Hierdurch bauen die Kolben 530 und 550 äußerst robust, obwohl sie sehr leicht sind. Zur weiteren Gewichtsreduzierung sind die Kolben 530, 550 in Aluminium ausgeführt. Um dennoch eine hohe Hitzebeständigkeit gewährleisten zu können, sind die Arbeitskolben 530 am jeweiligen Kolbenboden mit einem Brennschutz (hier nicht explizit beziffert) verstärkt. Der jeweilige Kolbenschaft ist jedoch aus Aluminium ausgebildet. [198] Darüber sind auch die Pleuelstangen 535 in Leichtbauweise ausgeführt, wobei auch diese entsprechende Querversteifungen (nicht gezeigt) aufweisen, um so trotz reduzierter Masse eine ausreichende Festigkeit und Steifigkeit zu erzielen. [197] The working cylinders 520 known per se carry corresponding working pistons 530, which are mechanically connected in each case by means of connecting rods 535 with compressor pistons 550. Both the working pistons 530 and the compressor pistons 550 are weight-reduced and accordingly less bulky than conventional pistons of known axial piston motors. However, in order to still be able to achieve sufficient rigidity and strength values, the pistons 530 and 550 have transverse stiffeners (not explicitly shown here), which are also distinguished in this embodiment by a vertical component to the main extension direction of the respective connecting rod 535. As a result, the pistons 530 and 550 are extremely robust, although they are very light. For further weight reduction, the pistons 530, 550 are made of aluminum. In order nevertheless to be able to ensure a high heat resistance, the working pistons 530 are reinforced on the respective piston head with a combustion protection (not explicitly numbered here). However, the respective piston shaft is formed of aluminum. [198] In addition, the connecting rods 535 are made in lightweight construction, which also have corresponding transverse stiffeners (not shown), so as to achieve a sufficient strength and rigidity despite reduced mass.
[199] Insgesamt kann der Axialkolbenmotor 501 auf Grund der Leichtbauweise bereits mit einem verbesserten Wirkungsgrad betrieben werden. [200] 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. Overall, the axial piston 501 engine can already be operated with improved efficiency due to the lightweight construction. [200] 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 track carrier 537 is. Via the output shaft 541, a power generated by the axial piston motor 501 can be output.
[201] In an sich bekannter Weise erfolgt mittels der Verdichterkolben 550 eine Verdichtung der Prozessluft, gegebenenfalls auch einschließlich eines eingespritzten Wassers, welches gege- benenfalls 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. [202] 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. Entspre- chend des Axialkolbenmotors 201 können auch bei dem Axialkolbenmotor 501, wie im Übrigen auch bei den Axialkolbenmotoren 301 und 401, Wärmeübertragerisolationen vorgesehen sein. [201] In a manner known per se, compression of the process air takes place by means of the compressor pistons 550, if appropriate also including an injected water, which if appropriate can 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. As a result, 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 agent to the combustion chamber 510, as already described, for example, in the exemplary embodiments explained above of Figures 1 to 4 has already been described in detail. Corresponding to the axial piston motor 201, heat exchanger isolations can also be provided in the axial piston motor 501, as well as in the axial piston motors 301 and 401, by the way.
[203] 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. [204] 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. [205] Jeder der Arbeitszylinder 520 des Axialkolbenmotors 501 ist über einen Schusskanal 515 mit der Brennkammer 510 verbunden, sodass ein gezündetes Brennmittel- Verbrennungsluft-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. [206] Insofern kann das aus der Brennkammer 510 ausströmende Arbeitsmedium über wenigsten 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. Somit ist die Anzahl der Steuerkolben 531 des weiteren Axialkolbenmotors 501 von der Anzahl der Arbeitszylinder 520 vorgegeben. Ein Verschließen bzw. Abdichten des Schusskanals 515 geschieht hierbei über den Steuerkolben 531 auch mit seinem Steuerkolbendeckel 532. Angetrieben wird der Steuerkolben 531 mittels eines Steuertriebs (hier nicht explizit beziffert) 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. [203] 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. In addition, the process air can be further preheated or heated by contact with further assemblies of the axial-piston engine 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. [205] Each of the working cylinders 520 of the axial-piston engine 501 is connected to the combustion chamber 510 via a firing channel 515, so that an ignited fuel-combustion-air mixture from the combustion chamber 510 reaches the respective working cylinder 520 via the firing channels 515 and as a working medium to the working piston 530 work can do. 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 for each working cylinder 520 a firing channel 515 is provided which can be closed and opened via a control piston 531. Thus, the number of control pistons 531 of the further axial piston motor 501 is predetermined by the number of working cylinders 520. A closing or sealing 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 control drive (not explicitly numbered here) with a control piston cam track 533, wherein a spacer 534 for the control piston cam track 533 to the drive shaft 541 is provided which also serves in particular a thermal decoupling. In the present exemplary embodiment of the further axial piston motor 501, the control piston 531 can perform a substantially axially directed 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.
[207] Um einerseits die Abdichtung am Steuerkolben 531 weiter zu verbessern und andererseits den Steuertrieb vorteilhaft zu entlasten, wirken auf den Steuerkolben 531 nicht nur die von dem Steuertrieb aufgebrachten Kräfte sondern zusätzlich noch Kompensationskräfte, welche dem Brennkammerdruck entgegen gerichtet sind. Diese Kompensationskräfte greifen an der der Brennkammer abgewandten Seite des Steuerkolbens an dem Steuerkolben an. Insofern können die Kompensationskräfte die Abdichtung hinsichtlich des Steuerkolbens 531 vorteilhaft unterstützen. On the one hand to further improve the seal on the control piston 531 and on the other hand to relieve the control drive advantageous acting on the control piston 531 not only applied by the control drive forces but also additional compensation forces, which are directed against the combustion chamber pressure. These compensation forces engage on the side facing away from the combustion chamber of the control piston to the control piston. In this respect, the compensation forces can advantageously support the sealing with respect to the control piston 531.
[208] Hierzu ist der Axialkolbenmotor 501 im Bereich der Steuerkolben 531 mit einem Druckraum versehen sein, sodass die Steuerkolben 531 brennkammerseitig in einer entspre- chenden Gegendruckumgebung arbeiten, wodurch die Abdichtung nochmals einfacher gelingt. Hierzu kann eine entsprechende Wellendichtung an dem nicht bezifferten Lager, welches brennkammerseitig der Abtriebswelle 541 und verdichterseitig des Abstandhaltzers 534 vorgesehen ist, vorgesehen sein. For this purpose, the axial piston motor 501 is provided with a pressure chamber in the area of the control pistons 531, so that the control pistons 531 operate in a corresponding counterpressure environment on the combustion chamber side, whereby sealing becomes even easier. For this purpose, a corresponding shaft seal on the not numbered bearing, which combustion chamber side of the output shaft 541 and the compressor side of Abstandhaltzers 534 is provided, may be provided.
[209] Um die bewegten Massen auch hinsichtlich des Steuerkolbens 531 vorteilhaft reduzie- ren 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 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 control piston 531, the control piston 531 likewise has cross braces and is at least made of aluminum with regard to its piston stem. In the area of the piston crown, however, the control piston 531 is made of an iron alloy in order to withstand even very high combustion medium temperatures better.
[210] Alternativ kann der Steuerkolben 531 auch aus einer Stahllegierung hergestellt sein, sodass Festigkeits- und/oder Steifigkeitsprobleme sowie thermische Schwierigkeiten noch weniger 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 occur even less than with respect to an aluminum alloy.
[211] 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. Alternativ oder kumulativ kann noch eine Ölkühlung vorgesehen sein. [211] 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. Alternatively or cumulatively, oil cooling may be provided.
[212] 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 Brennkammer- boden (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. [212] 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 to the ceramic combustion chamber wall 507. It is understood that this embodiment of the surfaces in contact with the 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.
[213] Die Schusskanäle 515 und die Steuerkolben 531 können konstruktiv besonders einfach bereitgestellt werden, wenn der weitere Axialkolbenmotor 501 einen Schusskanalring 539 aufweist. Der Schusskanalring 539 weist hierbei eine Mittelachse auf, um welche konzentrisch herum insbesondere die Teile der Arbeitszylinder 520 und der Steuerkolbenzylinder angeordnet sind. Zwischen jedem Arbeitszylinder 520 und Steuerkolbenzylinder ist ein Schusskanal 515 vorgesehen, wobei jeder Schusskanal 515 räumlich mit einer Ausnehmung (hier nicht beziffert) eines Brennkammerbodens 548 der Brennkammer 510 verbunden ist. Insofern kann das Arbeitsmedium aus der Brennkammer 510 heraus über die Schusskanäle 515 in die Arbeitszylin- der 520 hinein gelangen und dort Arbeit verrichten, mittels welcher auch die Verdichterkolben 550 bewegt werden können. Es versteht sich, dass je nach konkreter Ausgestaltung noch Be- schichtungen und Einsätze vorgesehen sein können, um insbesondere den Schusskanalring 539 bzw. sein Material vor einem direkten Kontakt mit korrosiven Verbrennungsprodukten oder mit zu hohen Temperaturen zu schützen. Der Brennkammerboden 548 wiederum kann auch mit einer weiteren keramischen oder metallischen Beschichtung, insbesondere einer Verspiegelung, auf seiner Oberfläche behaftet sein, welche einerseits die aus der Brennkammer 510 auftretende Wärmestrahlung durch Erhöhung des Reflexionsgrades und andererseits die Wärmeleitung durch Verringerung der Wärmeleitfähigkeit vermindert. [213] 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, around which concentrically arranged in particular the parts of the working cylinder 520 and the control piston cylinder are. Between each working cylinder 520 and control piston cylinder, a firing channel 515 is provided, wherein each firing channel 515 is spatially connected to a recess (not numbered here) of a combustion chamber bottom 548 of the combustion chamber 510. In this respect, the working medium can pass out of the combustion chamber 510 via the weft channels 515 into the working cylinder 520 and perform work there, by means of which the compressor pistons 550 can also be moved. It is understood that, depending on the specific embodiment, coatings and inserts may be provided to protect in particular the firing channel ring 539 or its material from direct contact with corrosive combustion products or at excessively high temperatures. The combustion chamber 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.
[214] 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 5 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. [215] 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. It is understood that the further axial piston motor 501 can also be equipped, for example, with at least one combustion agent reservoir and corresponding valves, although this is not explicitly shown in the specific exemplary embodiment according to FIG. Also in the case of the further axial piston engine, the combustion agent reservoir can be provided in duplicate in order to be able to store compressed combustion media with different pressures. The two existing combustion agent reservoirs can 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 with the pressure lines. In particular, shut-off valves or throttle valves or regulating or control valves may be provided between the working cylinders 520 and compressor cylinders 560 and the combustion agent reservoir. For example, the aforementioned valves can be opened or closed correspondingly in start-up or acceleration situations and for starting, whereby the combustion chamber 510, at least for a limited period, a fuel surplus can be provided.
[216] Die Brennmittelspeicher sind fluidisch vorzugsweise zwischen einem der[216] The fuel storage are fluidically preferably between one of
Verdichterzylinder und einem der Wärmeübertrager zwischengeschaltet. Die beiden Brennmit- telspeicher 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. Compressor cylinder and one of the heat exchanger interposed. The two fuel accumulators are ideally operated at different pressures, thereby reducing the pressure of To use the other axial piston motor 501 provided 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.
[217] 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 Axialkol- benmotoren 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. [217] The further axial piston motors shown in FIGS. 6 and 7 essentially correspond to the axial piston motor 501, so that a further explanation of the mode of operation and mode of operation is dispensed with in this regard. The essential difference between the axial piston motors from FIGS. 6 and 7, on the one hand, and the axial piston motor 501, on the other hand, is the cooling of the combustion chamber 1326, which is supplied with combustion agent via the cylindrical chamber 1314 and, in the case of the illustrated axial piston motors, is additionally effected via 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.
[218] 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. [218] This water is fed via branch channels in each case to a ring channel 1309D, which is in contact with a steel tube (not numbered), which in turn surrounds the profiled tube 1308 of the respective combustion chamber 1326 and is dimensioned such that both between the profiled tube 1308 and the steel tube on the one hand and between the steel tube and the housing part having the branch channels on the other hand in each case an annular gap (not numbered) remains and that the two annular gaps are connected to each other via the end of the steel tube facing away from the annular channel 1309D. It is understood here that the tubes can also be formed of a different material than steel.
[219] 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. [219] Above the profiled tubes 1308, further annular channels 1309E are respectively provided in the illustrated axial piston motors, which on the one hand are connected to the respectively radially inner annular gap and, on the other hand, open via channels 1309F to an annular nozzle (not numbered) which enters the respective combustion chamber 1326 leads. The annular nozzle is in this case aligned axially to the combustion chamber wall or to the ceramic combustion chamber wall 1307, see above the water can also protect the ceramic combustion chamber wall 1307 on the combustion chamber side.
[220] 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. [220] It is understood that the water evaporates 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.
[221] Der im Übrigen im Wesentlichen den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen entsprechenden Axialkolbenmotors umfasst einem Brennraum 1326, Steuerkolben 1331, Schusskanälen 1315 und Arbeitskolben 1330. Der um die Symmetrieachse 1303 rotationssym- metrisch 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, sodass 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 Sym- metrieachse 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. [221] The axial piston motor, which otherwise corresponds essentially to the 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 symmetry axis 1303 has a ceramic assembly 1306 as described above a ceramic combustion chamber wall 1307 and a profiled steel tube 1308. Along the axis of symmetry 1303 results in the main combustion direction 1302 in which fuel in the direction of the shot channels 1315 and cylinder 1320 flows. The combustion chamber 1326 is delimited from the working cylinder 1320 by the control piston 1331 arranged parallel to the axis of symmetry 1303. By the oscillating movement of the control piston 1331 along its longitudinal axes 1315B periodically associated with a control piston shot channel 1315 is released as soon as the located in the working cylinder 1320 working piston 1330 performs a movement in the direction of its top dead center or is already at top dead center. The shot channel 1315 has the axis of symmetry 1315A along which a baffle 1332A is aligned. The 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 Fulcrum 1332A so that this vane seal face 1332E terminates approximately with the fulcrum 1332A once the control piston 1331 has reached its top dead center. The cylindrical circumferential surface of the control piston 1331 also terminates with a shaft sealing surface 1332D and thereby increases the sealing effect between the combustion chamber 1326 and the working cylinder 1320. The control piston 1331 also has a baffle 1332B which is aligned approximately perpendicular to the symmetry axis of the firing channel 1315A. This alignment thus takes place approximately normal to the flow direction of the fuel, when this from the combustion chamber 1326th exits 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.
[222] 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 Steuerkolbenober- flächen 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. [222] 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, the thermal stress on the control piston surfaces during opening and the closing of the firing channel as a result of a critical flow velocity of the fuel to keep as low as possible by the time of opening a maximum possible opening speed on the configuration of the Steuerkolbenkurvenbahn 1333 is selected.
[223] Auch zeigt die Figur 6 einen im Steuerkolben 1331 befindlichen Steuerkolbenölraum 1362, welcher die Steuerkolbendichtung 1363 mit Öl bedient bzw. aus der Steuerkolbendichtung 1363 zurückfließendes Öl wieder aufnimmt. Der Steuerkolbenölraum 1362 wird gespeist über den Druckölkreislauf 1361. Die Unterseite des Steuerkolbens 1331 zeigt in Richtung der als Druckraum ausgebildeten Steuerkammer 1364. Zugleich sammelt die Steuerkammer 1364 aus dem Steuerkolben 1331 und dem Druckölkreislauf 1361 austretendes Öl. Auch können op- tional die inneren Kühlkanäle 1345 über den Druckölkreislauf 1361 anstatt über einen Wasserkreislauf mit Öl beschickt werden, um die Unterseite des Brennraumes 1326 zu kühlen. FIG. 6 also shows a control piston oil chamber 1362 located in the control piston 1331, which operates the control piston seal 1363 with oil or resumes oil returning from the control piston seal 1363. The underside of the control piston 1331 points in the direction of the pressure chamber designed as a control chamber 1364. At the same time collects the control chamber 1364 from the control piston 1331 and the pressure oil circuit 1361 escaping oil. Optionally, the inner cooling channels 1345 can also be charged with oil via the pressure oil circuit 1361 instead of via a water circuit in order to cool the underside of the combustion chamber 1326.
[224] 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. Selbstverständlich kann die Dichthülse 1367 auch in einer anderen Art und Weise mit der rotierenden Welle verbunden werden. Denk- bar ist auch eine stoffschlüssige Verbindung oder eine zusätzliche Dichtung zwischen der Welle und der Dichthülse 1367. Wie 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 Axialkolbenmo- tors, so dass hier konventionelle Dichtungen zur Anwendung kommen können. [224] In the embodiment shown in FIG. 7, a first control chamber seal 1365 and a second control shaft seal 1366 are provided which seal the potentially higher pressure control chamber 1364 from the remainder of the axial piston engine at approximately 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. Of course, the sealing sleeve 1367 can also be connected in a different manner with the rotating shaft. thinking bar is also a cohesive connection or an additional seal between the shaft and the sealing sleeve 1367. As can be seen immediately these seals sit 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, so that conventional seals can be used here.
[225] 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 rotationssymmetrisch zur Symmetrieachse 1303 aus- gebildet 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. 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 does not necessarily have to be a flat surface, but also a section of a spherical, cylindrical or conical surface and thus rotationally symmetrical to the symmetry axis 1303 can be formed. Also, the baffle 1332A and the baffle sealing surface 1332E may be deviated from a plane. FIG. 7 shows an embodiment of the guide surface 1332A and the guide surface sealing surface 1332E, wherein these surfaces represent an angled straight line at least in a sectional plane.
[226] Auch sind die in dieser Ausführungsform dargestellten Oberflächen des Steuerkolbens 1331, wie etwa die Leitfläche 1332A oder die Prallfläche 1332E, sowie die Dichtflächen, wie die Leitflächendichtfläche 1332E oder die Schaftdichtfläche 1332D, verspiegelt, um durch Wärmestrahlung auftretende Wärmeverluste über den Steuerkolben zu unterbinden bzw. zu minimieren. Die aufgebrachte Verspiegelung dieser Oberflächen kann darüber hinaus auch aus einer keramischen Beschichtung bestehen, welche die Wärmeleitfähigkeit bzw. den Wandwär- meübergang zum Steuerkolben herabsetzt. Ebenso wie die Oberflächen des Steuerkolbens 1331 ist die Oberfläche des Brennkammerbodens 1348 (exemplarisch gezeigt in Figur 6) verspiegelt, um einen Wandwärmeverlust zu minimieren. An der Unterseite des Brennkammerbodens 1348 befindet sich zusätzlich zur Kühlung innere Kühlkanäle, welche optional mit Wasser oder Öl Wärme aus dem Brennraum 1326 abführen. [227] Die in der Figur 7 dargestellte Kühlkammer 1334 des Steuerkolbens 1331 ist 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. [228] 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 vollständig abschließbare Druckölkreislauf 2003 beinhaltet im Wesentlichen einen Druckölsumpf 2022, auf 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 2031 wird 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 Brennkammerdrucks 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 La- deventil 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 beispielsweise 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 Dreh- zahlabhängigkeit ist in diesem Falle der Betriebszustand des Axialkolbenmotors gemeint. [229] Das Befüllen des Druckölkreislaufes 2003 erfolgt in dieser Ausführungsform durch Schalten des Ausgleichsventils 2026, welches über die Steuerleitung 2024 mit dem Drucköl- sumpf 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 zugeführt werden kann. Das im ersten Zulauf 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. [230] 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 selbstverständlich 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. [226] Also, the surfaces of the control piston 1331 shown in this embodiment, such as the baffle 1332A or the baffle 1332E, and the sealing surfaces such as the baffle sealing surface 1332E or the shaft sealing surface 1332D are mirrored to suppress heat radiation heat loss through the control piston or minimize. The applied silvering of these surfaces can moreover also consist of a ceramic coating which reduces the thermal conductivity or the wall heat transfer to the control piston. As well as the surfaces of the control piston 1331, the surface of the combustion chamber bottom 1348 (shown by way of example in FIG. 6) is mirrored in order to minimize wall heat loss. On the underside of the combustion chamber bottom 1348, in addition to the cooling, there are internal cooling channels, which optionally dissipate heat from the combustion chamber 1326 with water or oil. The cooling chamber 1334 of the control piston 1331 shown in FIG. 7 is filled with a metal that is liquid at the operating temperature of the axial piston motor, in this embodiment sodium, which dissipates heat from the surfaces of the control piston by convection and heat conduction and to the pressure oil circuit 1361 can pass on existing oil. [228] The pressure oil circuit 1361 supplying oil to the control piston 1331 is shown schematically in FIG. Here the connection of the engine oil circuit 2002 with the pressure oil circuit 2003 and the compressor stage 2011 within the oil circuit 2001 is shown. The pressure oil circuit 2003, which can be completely shut off via the charge valve 2016 and compensation valve 2026, essentially contains a pressure oil sump 2022, on which the pressure oil pump 2021 can suck in oil via the second inlet 2033 and the common inlet 2034 and make it available to the control chamber 2023 via the second supply line 2025. By the oil return 2031, the oil circuit is then closed by the returning oil is fed through this oil return 2031 the pressure oil sump 2022 again. If the pressure oil circuit 2003 is completed in relation to its environment, the pressure oil pump 2021 requires only a minimum power consumption for conveying the oil. In this case, only the flow losses caused by the circulation of the oil in the pressurized oil circuit 2003 are applied via the pump power. The force required to compensate for a combustion chamber pressure acting on the control piston 1331 is compensated via a pressure applied by the compressor stage 2011. For this purpose, the compressor stage 2011 is likewise connected to the control chamber 2023 via the inlet 2035 and the pressure lines 2015 and 2030. The charging valve 2016 is located between the supply line 2035 and the pressure line 2015 in order to delimit the pressure oil circuit 2003 compared to the compressor stage 2011, as soon as no further charging of the pressure oil circuit 2003 is required. The charge 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 such that it only opens at, for example, 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 is meant in this case the operating state of the axial piston motor. [229] The filling of the pressure oil circuit 2003 takes place in this embodiment by switching the compensation valve 2026, which is connected via the control line 2024 to the pressure oil sump 2022, so that at least with minimal oil level in the pressure oil sump 2022, as long as the operating point of the axial piston motor allows, Oil from the engine oil sump 2012 via which the first feed 2032 can be supplied to the pressure oil circuit. The first-port return valve 2027 prevents inadvertent discharge of the pressurized oil circuit 2003 into the engine oil circuit 2002 unless the pressurized oil pump 2021 can generate a sufficient pressure differential between the pressurized oil circuit 2003 and the engine oil circuit 2002. [230] An oil separator 2028 is also interposed in the pressure lines 2015 and 2030. On the one hand, this oil separator 2028 serves to supply the control chamber 2023 with oil-free, compressed air, on the other hand it is of course 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.
[231] 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. [232] 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 Bohrun- gen 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. 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. [232] Figure 9 shows a heat exchanger head plate 3020 which is suitable for use with a heat exchanger for an axial piston engine. The heat exchanger head plate 3020 comprises a flange 3021 with corresponding bores 3022 arranged in a hole circle in the radially outer region of the heat exchanger head plate 3020 for mounting and connection to an exhaust manifold of an axial piston motor. In the radially inner region of the flange 3021 is the die 3023, which has numerous designed as tubular seats 3024 holes for receiving pipes.
[233] Die gesamte Wärmeübertragerkopfplatte 3020 ist vorzugsweise aus demselben Werkstoff gefertigt, aus welchem auch die Rohre gebildet sind, um zu gewährleisten, dass der thermi- sehe 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 thermal expansion coefficient 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.
[234] 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 bewerkstel- ligt, 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. [234] Alternatively, the tube seats 3024 may be made to realize a clearance fit or transition fit. Thus, an assembly of the tubes in the tube seats 3024 by a cohesive instead of a frictional connection can be made. In this case, the material bond is preferably accomplished by welding or soldering, wherein a material corresponding to the heat exchanger head plate 3020 or the tubes is used as solder or welding material. This also has the advantage that thermal stresses in the tube seats 3024 can be minimized by homogeneous coefficients of thermal expansion.
[235] 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 10000C eine alleinige Verwendung einer Presspassung wegen unterschiedliche Wärmeausdehnungsko- effizienten unter Umständen versagen kann. [236] 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 Zylin- ders 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 Ventil- schaft 1404 des Gaswechsel ventils 1401 umgreift, sitzt hierbei in einer Ventilführung 1405 und stützt sich an dem Ventilfederteller 1413 ab. [235] In this solution it is also possible to mount tubes in the tube seats 3024 by means of a press fit and additionally to solder or weld them. By this type of assembly, 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 0 C, a sole use of an interference fit different thermal expansion coefficients may fail. FIG. 10 shows a schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412. The gas exchange valve 1401 is designed as an automatically opening valve without cam control, which opens at a given pressure difference, the cylinder internal pressure being reached during a suction process of the cylinder. That is, less than the pressure in the intake passage from which the corresponding cylinder sucks in a fuel. The gas exchange valve 1401 is preferably used as an intake 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.
[237] 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.
[238] Die Ausgestaltung der Ventilfeder 1411, wobei diese Ventilfeder 1411 gerade so ausge- legt 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. [239] 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 beispiels- weise die Ventilfederführung 1406, in Kontakt gerät und somit der Ventilfederteller 1413 oder die Ventilfederführung 1406 zerstört werden. The design of the valve spring 1411, wherein this valve spring 1411 is just designed so that opening of the gas exchange valve 1401 takes place even at low pressure differences, may cause the gas exchange valve 1401 such a high acceleration by the at certain operating conditions the valve disc 1402 applied pressure difference, which leads to an excessive opening of the gas exchange valve 1401 beyond the set valve lift addition. The valve disk 1402 releases a flow cross-section at its valve seat 1403 when the gas exchange valve 1402 is opened, 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, in this example - example, the valve spring guide 1406, come into contact and thus the valve spring plate 1413 or the valve spring guide 1406 are destroyed.
[240] Um dieses übermäßige Öffnen des Gaswechselventils 1401 zu verhindern bzw. zu begrenzen kommt der Ventilfederteller 1403 auf der Prallfeder 1412 zu liegen, wodurch sprang- haft die Gesamtfederkraft, bestehend aus der Ventilfeder 1411 und der Prallfeder 1412, ansteigt und das Gas Wechsel ventil 1402 einer starken Verzögerung unterliegt. Die Steifigkeit der Prallfeder 1412 ist in diesem Ausführungsbeispiel so gewählt, dass bei einer maximalen Öffnungsgeschwindigkeit des Gaswechselventils 1401 das Gaswechselventil 1401 durch Aufliegen auf der Prallfeder 1412 gerade so stark verzögert wird, dass kein Kontakt zwischen bewegten Bau- teilen der Ventilgruppe, wie etwa dem Ventilfederteller 1413, und feststehenden Bauteilen, wie etwa der Ventilfederführung 1406, zustande kommt. [240] 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 total spring force, consisting of the valve spring 1411 and the impact spring 1412, increases in a spike and the gas exchange valve rises 1402 is subject to a strong delay. The stiffness of the baffle spring 1412 is selected 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 bounce spring 1412 that no contact between moving components of the valve group, such as the valve spring plate 1413, and fixed components, such as the valve spring guide 1406, comes about.
[241] 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. [241] The spring force applied in two stages in this embodiment further has the advantage that during the closing process of the gas exchange valve 1401, this gas exchange valve 1401 is not accelerated excessively in the opposite direction and does not bounce in the valve seat 1403 with an excessive speed in the valve disk 1402, since the For opening and closing the gas exchange valve 1401 competent valve spring 1411 is just designed so that it does not provide excessively high spring forces.
[242] Eine weitere schematische Schnittdarstellung eines Gaswechselventils 1401 mit einer Ventilfeder 1411 und einer Prallfeder 1412 zeigt die Figur 11, in welcher ein zweistückiger Ventilfederteller 1413 in Verbindung mit einem Stützring 1415 verwendet wird. In dieser Ausführungsform wird der geteilte Ventilfederteller 1413 ohne Verwendung von 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. [242] A further schematic sectional illustration of a gas exchange valve 1401 with a valve spring 1411 and a baffle spring 1412 is shown in FIG. 11, in which a two-piece valve spring plate 1413 is used in conjunction with a support ring 1415. In this embodiment, the split valve spring plate 1413 is brought into contact with the valve stem 1404 without the use of 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.
[243] 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 ge- ringere Massenträgheit eines Gaswechselventils 1402 aus Leichtmetall begünstigt hierbei das schnelle Öffnen aber auch das schnelle und sanfte Schließen des Gaswechsel ventils 1401. Auch wird durch die geringe Massenträgheit der Ventilsitz 1403 geschont, da das Gaswechsel ven- til 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. [243] In order to continue to achieve rapid opening and closing of the gas exchange valve, gas exchange valves 1401 according to this embodiment, ie when used in the compressor stage and as an automatically opening valve, are made of a light metal. The GE- lower mass inertia of a gas exchange valve 1402 made of light metal favors 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 spared because the gas exchange valve 1401 in this embodiment does not have excessively high kinetic energies when placed in the valve seat 1403 releases. The gas exchange valve 1401 shown is preferably made of Dural, a high strength aluminum alloy, whereby the gas exchange valve 1401 has a sufficiently high strength despite its low density.
Bezuj ξszeichenliste: Coincidence list:
201 Axialkolbenmotor 415 Schusskanal  201 Axial piston motor 415 firing channel
205 Gehäusekörper 420 Arbeitszylinder  205 housing body 420 working cylinder
5 210 Brennkammer 425 Abgaskanal  5 210 combustion chamber 425 exhaust duct
215 Schusskanal 35 427 Auslass  215 firing channel 35 427 outlet
220 Arbeitszylinder 430 Arbeitskolben  220 working cylinder 430 working piston
225 Abgaskanal 435 Pleuelstange  225 Flue 435 Connecting rod
227 Auslass 440 Kurvenbahn  227 outlet 440 curved track
10 230 Arbeitskolben 441 Abtriebswelle  10 230 working piston 441 output shaft
235 Pleuelstange 40 442 Abstandhalter  235 connecting rod 40 442 Spacer
240 Kurvenbahn 450 Verdichterkolben  240 curved track 450 compressor pistons
241 Abtriebswelle 455 Druckleitung  241 Output shaft 455 Pressure line
242 Abstandhalter 456 Ringkanal  242 Spacer 456 Ring channel
15 250 Verdichterkolben 457 Zuleitung  15 250 Compressor piston 457 Supply line
255 Druckleitung 45 460 Verdichterzylinder  255 pressure line 45 460 compressor cylinder
257 Zuleitung 470 Wärmeübertrager  257 Supply line 470 Heat exchanger
260 Verdichterzylinder 480 Brennmittelspeicher  260 compressor cylinder 480 fuel storage
270 Wärmeübertrager 481 Speicherleitung  270 Heat exchanger 481 Storage line
20 485 Ventil  20 485 valve
301 Axialkolbenmotor 50  301 axial piston motor 50
305 Gehäusekörper 501 Axialkolbenmotor  305 Housing body 501 Axial piston motor
310 Brennkammer 502 Hauptbrennrichtung  310 combustion chamber 502 main combustion direction
315 Schusskanal 503 Symmetrieachse  315 firing channel 503 symmetry axis
25 320 Arbeitszylinder 504 Verbrennungsluftzufuhr  25 320 Working cylinder 504 Combustion air supply
325 Abgaskanal 55 505 Gehäusekörper  325 Exhaust duct 55 505 Housing body
370 Wärmeübertrager 506 keramische Baugruppe  370 heat exchanger 506 ceramic assembly
507 keramische Brennkammerwand 507 ceramic combustion chamber wall
401 Axialkolbenmotor 508 profiliertes Rohr 401 Axial piston motor 508 profiled tube
30 405 Gehäusekörper 509 Kühlluftkammer  30 405 Housing body 509 Cooling air chamber
410 Brennkammer 60 510 Brennkammer 511 Hauptdüse 548 Brennkammerboden410 combustion chamber 60 510 combustion chamber 511 main nozzle 548 combustion chamber bottom
512 Aufbereitungsdüse 550 Verdichterkolben 512 preparation nozzle 550 compressor pistons
513 konische Kammer 35 560 Verdichterzylinder  513 conical chamber 35 560 compressor cylinder
514 zylindrische Kammer 592 Vorkammertemperatursensor 514 cylindrical chamber 592 antechamber temperature sensor
5 515 Schusskanal 593 Abgastemperatursensor 5 515 Shot channel 593 Exhaust gas temperature sensor
516 erste Strahlrichtung  516 first beam direction
517 Vorbrenner 1302 Hauptbrennrichtung  517 Pre-burner 1302 Main burn direction
518 Hauptbrenner 40 1303 Symmetrieachse  518 main burner 40 1303 symmetry axis
519 weitere Strahlrichtung 1306 keramische Baugruppe  519 further beam direction 1306 ceramic assembly
10 520 Arbeitszylinder 1307 keramische Brennkammerwand 10 520 cylinder 1307 ceramic combustion chamber wall
521 Prozessluftzufuhr 1308 profiliertes Stahlrohr 521 Process air supply 1308 profiled steel pipe
522 weitere Verbrennungsluftzufuhr 1309 A Wasserkammer  522 additional combustion air supply 1309 A water chamber
523 Löcherkranz 45 1309D Ringkanal  523 hole ring 45 1309D ring channel
524 Kühlluftkammerzufuhr 1309E Ringkanal  524 Cooling air chamber feed 1309E Ring channel
15 525 Abgaskanal 1309F Kanal  15 525 exhaust duct 1309F duct
526 Brennraum 1314 zylindrische Kammer  526 combustion chamber 1314 cylindrical chamber
530 Arbeitskolben 1315 Schusskanal  530 working piston 1315 firing channel
531 Steuerkolben 50 1315 A Symmetrieachse des Schusskanal 531 Control piston 50 1315 A Symmetry axis of the firing channel
532 Steuerkolbendeckel 1315B Längsachse des Steuerkolbens532 Control piston cover 1315B Longitudinal axis of the control piston
20 533 Steuerkolbenkurvenbahn 1320 Arbeitszylinder 20 533 Spool cam 1320 Working cylinder
534 Abstandhalter 1326 Brennraum  534 Spacer 1326 combustion chamber
535 Pleuelstange 1330 Arbeitskolben  535 connecting rod 1330 working piston
536 Pleuellaufräder 55 1331 Steuerkolben  536 Spigot wheels 55 1331 Control spool
537 Antriebskurvenbahnträger 1332A Leitfläche  537 Drive cam carrier 1332A guide surface
25 538 Wasserkühlung 1332B Prallfläche  25 538 Water cooling 1332B Impact surface
539 Schusskanalring 1332D Schaftdichtfläche  539 Shot Channel Ring 1332D Shank Sealing Surface
540 Kurvenbahn 1332E Leitflächendichtfläche  540 Curved track 1332E Guidance sealing surface
541 Abtriebswelle 60 1333 Steuerkolbenkurvenbahn  541 Output shaft 60 1333 Spool cam track
543 Hubbewegung 1334 Kühlkammer  543 lifting movement 1334 cooling chamber
30 545 innere Kühlkanäle 1345 innere Kühlkanäle  30 545 internal cooling channels 1345 internal cooling channels
546 mittlere Kühlkanäle 1348 Brennkammerboden  546 central cooling channels 1348 combustion chamber floor
547 äußere Kühlkanäle 1361 Druckölkreislauf 1362 Steuerkolbenölraum 2015 Druckleitung547 outer cooling channels 1361 pressure oil circuit 1362 Timing piston oil chamber 2015 Pressure line
1363 Steuerkolbendichtung 2016 Ladeventil 1363 Control piston seal 2016 Charging valve
1364 Steuerkammer 2021 Druckölpumpe  1364 Control chamber 2021 Pressure oil pump
1365 erste Steuerkammerdichtung 2022 Druckölsumpf  1365 first control chamber seal 2022 pressure oil sump
5 1366 zweite Steuerkammerdichtung 30 2023 Steuerkammer  5 1366 second control chamber seal 30 2023 control chamber
1367 Dichthülse 2024 Steuerleitung Ölstand  1367 Sealing sleeve 2024 Control line oil level
2025 zweite Zuleitung  2025 second supply line
1401 Gaswechselventil 2026 Ausgleichsventil  1401 Gas exchange valve 2026 Balancing valve
1402 Ventilteller 2027 Rücklaufventil  1402 valve plate 2027 return valve
10 1403 Ventilsitz 35 2028 Ölabscheider  10 1403 Valve seat 35 2028 Oil separator
1404 Ventilschaft 2029 Rücklauf  1404 Valve stem 2029 return
1405 Ventilführung 2030 Druckleitung  1405 valve guide 2030 pressure line
1406 Ventilfederführung 2031 Ölrücklauf  1406 Valve spring guide 2031 Oil return
1411 Ventilfeder 2032 erster Zulauf  1411 valve spring 2032 first inlet
15 1412 Prallfeder 40 2033 zweiter Zulauf  15 1412 Impact spring 40 2033 second inlet
1413 Ventilfederteller 2034 gemeinsamer Zulauf 1413 valve spring plate 2034 common inlet
1414 Kegelstück 2035 Zulauf 1414 Cone piece 2035 inlet
1415 Stützring 2036 Steuerleitung  1415 Support ring 2036 Control line
1416 Sicherungsring  1416 circlip
20 45 3020 Wärmeübertragerkopfplatte 20 45 3020 Heat exchanger head plate
2001 Ölkreislauf 3021 Flansch 2001 Oil circuit 3021 flange
2002 Motorölkreislauf 3022 Montagebohrung  2002 engine oil circuit 3022 mounting hole
2003 Druckölkreislauf 3023 Matrize  2003 Pressure oil circuit 3023 Die
2011 Verdichterstufe 3024 Rohrsitz  2011 Compressor stage 3024 pipe seat
25 2012 Motorölsumpf 50  25 2012 Engine oil sump 50

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Pleuel Querversteifungen aufweist. 1. Axial piston engine 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 to the working cylinder, wherein provided in the working cylinder, a working piston with a working piston and in the compressor cylinder, a compressor piston with a Verdichterpleuel is, characterized in that at least one of the two connecting rods has transverse stiffeners.
2. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brenn- mittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem2. Axialkolbenmotor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel is fed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein in the
Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben Querversteifungen aufweist. Working cylinder is a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel, in particular according to claim 1, characterized in that the working piston has transverse stiffeners.
3. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichterkolben Querversteifungen aufweist. 3. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein provided in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston with a compressor connecting rod is, in particular according to claim 1 or 2, characterized in that the compressor piston has transverse stiffeners.
4. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Ar- beitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der beiden Pleuel aus Aluminium ist. 4. 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 from the compressor cylinder is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston with a Compressor connecting rod is provided, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the two connecting rods is made of aluminum.
5. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Arbeitskolben aus Aluminium, der arbeitszylinderseitig einen Brennschutz, vorzugsweise aus Eisen, aufweist. 5. axial piston motor with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed to the working cylinder, wherein provided in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston with a compressor connecting rod is, in particular according to one of the preceding claims, characterized by a working piston made of aluminum, the working cylinder side has a combustion protection, preferably made of iron.
6. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Ar- beitszy linder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verdichterkolben aus Aluminium. 6. 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 is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder with a compressor piston a compressor connecting rod is provided, in particular also according to one of the preceding claims, characterized by a compressor piston made of aluminum.
7. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Arbeitspleuel und der Verdichterpleuel als auch Arbeits- und Verdichterkolben aus Stahl gebildet sind. 7. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder to the working cylinder, wherein provided in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston with a Verdichterpleuel is, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that both the working piston and the Verdichterpleuel and working and compressor pistons are formed of steel.
8. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Ar- beitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdichterpleuel leichter als der Arbeitspleuel ausgebildet ist. 8. Axialkolbenmotor with at least one compressor cylinder, with at least one Ar beitszylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed to the working cylinder, wherein in the working cylinder a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston with a Compressor connecting rod is provided, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the Verdichterpleuel is formed lighter than the working connecting rod.
9. Axialkolbenmotor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskolben anders als der Verdichterkolben ausgebildet ist. 9. Axial piston engine according to claim 8, characterized in that the working piston is designed differently than the compressor piston.
10. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brenn- mittel von dem Verdichterzylinder zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei in dem10. Axialkolbenmotor 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 to the working cylinder is passed, wherein in the
Arbeitszylinder ein Arbeitskolben mit einem Arbeitspleuel und in dem Verdichterzylinder ein Verdichterkolben mit einen Verdichterpleuel vorgesehen ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abtriebslager, welches Energie von wenigstens einem der Pleuel auf eine Abtriebswelle überträgt, verdichterpleuelseitig schwächer als arbeitspleuelseitig ausgebildet ist. Working cylinder is a working piston with a working piston and in the compressor cylinder a compressor piston is provided with a Verdichterpleuel, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that an output bearing, which transfers energy from at least one of the connecting rods on an output shaft, compressor common side weaker than working spool side formed is.
11. Axialkolbenmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitspleuel und Verdichterpleuel einstückig ausgebildet sind. 11. Axial piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that working piston and Verdichterpleuel are integrally formed.
12. Axialkolbenmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Arbeitspleuel und Verdichterpleuel koaxial zueinander ausgebildet sind. 12. Axial piston engine according to one of the preceding claims, characterized in that the working piston and Verdichterpleuel are formed coaxially with each other.
13. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, insbesondere auch nach einem der vorste- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben brennkammerseitig aus Eisen oder Stahl gebildet ist. 13. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston is formed on the combustion chamber side of iron or steel.
14. Axialkolbenmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gesamte Steuerkolben aus Eisen oder Stahl gebildet ist. 14. Axial piston engine according to claim 13, characterized in that the entire control piston is formed of iron or steel.
15. Axialkolbenmotor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben im Übrigen aus Aluminium gebildet ist. 15. Axial piston engine according to claim 13, characterized in that the control piston is otherwise formed of aluminum.
16. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder gelei- tet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine brennkammerseitige Oberfläche des Steuerkolbens verspiegelt ist. 16. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder gelei- tet, wherein the fuel stream is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that at least one combustion chamber side surface of the control piston is mirrored.
17. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer einen Brennkammerboden aus verspiegeltem Metall aufweist. 17. Axial piston engine 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, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion chamber a combustion chamber floor made of mirrored metal.
18. 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, dadurch gekennzeichnet, dass der Ölkreislauf einen Motorkreislauf und einen Druckölkreislauf mit einem vom Motorölkreislauf verschiedenen Druckniveau aufweist. 18. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the Expanderstufe, with at least one component acted upon by combustion chamber pressure and with an oil circuit for lubrication, characterized in that the oil circuit an engine circuit and a pressure oil circuit having a different pressure level from the engine oil circuit.
19. Axialkolbenmotor nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckniveau des Druckölkreislaufes dem Brennkammerdruck entspricht. 19. Axial piston engine according to claim 18, characterized in that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to the combustion chamber pressure.
20. Axialkolbenmotor nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckniveau des Druckölkreislaufes einem Verdichterdruck entspricht. 20. Axial piston engine according to claim 18 or 19, characterized in that the pressure level of the pressure oil circuit corresponds to a compressor pressure.
21. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf bei einer Volllast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau größer als 20 bar aufweist. 21. Axial piston engine according to one of claims 18 to 20, characterized in that the pressure oil circuit at a full load of the axial piston motor has a pressure level greater than 20 bar.
22. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf bei einer Teillast des Axialkolbenmotors ein Druckniveau zwischen 5 bar und 20 bar aufweist. 22. Axial piston engine according to one of claims 18 to 21, characterized in that the pressure oil circuit at a partial load of the axial piston motor has a pressure level between 5 bar and 20 bar.
23. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf bei einem Leerlauf des Axialkolbenmotors und/oder bei einem Stillstand des Axialkolbenmotors ein Druckniveau unter 5 bar aufweist. 23. Axial piston engine according to one of claims 18 to 22, characterized in that the pressure oil circuit at an idling of the axial piston and / or at a standstill of the axial piston motor has a pressure level below 5 bar.
24. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Motorölkreislauf einen Motorölsumpf und eine Motorölpumpe aufweist und der24. Axial piston engine according to one of claims 18 to 23, characterized in that the engine oil circuit has an engine oil sump and an engine oil pump and the
Druckölkreislauf einen Druckölsumpf und eine Druckölpumpe aufweist. Pressure oil circuit has a pressure oil sump and a pressure oil pump.
25. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölsumpf Mittel zum Erfassen eines Ölstandes aufweist. 25. Axial piston engine according to one of claims 18 to 24, characterized in that the pressure oil sump comprises means for detecting an oil level.
26. Axialkolbenmotor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Mittel zum Erfassen eines Ölstandes ermittelte Ölstand des Druckölsumpfes ein minimaler und/oder ein maximaler Ölstand ist. 26. Axial piston engine according to claim 25, 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.
27. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Steuerkammer Bestandteil des Druckölkreislaufes ist. 27. Axial piston engine according to one of claims 18 to 26, characterized in that at least one control chamber is part of the pressure oil circuit.
28. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf über eine Ladeleitung mit wenigstens einem Zylinder der28. Axial piston engine according to one of claims 18 to 27, characterized in that the pressure oil circuit via a charging line with at least one cylinder of
Verdichterstufe verbunden ist. Compressor stage is connected.
29. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen wenigstens einem Zylinder der Verdichterstufe und dem Druckölkreislauf ein Ladeventil angeordnet ist. 29. Axial piston engine according to one of claims 18 to 28, characterized in that between at least one cylinder of the compressor stage and the pressure oil circuit, a charging valve is arranged.
30. Axialkolbenmotor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil mit der Verdichterstufe wirkverbunden ist und eine Steuereinrichtung mit Mitteln zum Schalten aufweist. 30. Axial piston engine according to claim 29, characterized in that the charging valve is operatively connected to the compressor stage and has a control device with means for switching.
31. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil bei einem Ladedruck von 5 bar, bevorzugter 10 bar, am bevorzugtesten 30 bar schaltet. 31. Axial piston engine according to any one of claims 29 or 30, characterized in that the charging valve at a boost pressure of 5 bar, more preferably 10 bar, most preferably switches 30 bar.
32. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil ein Rückschlagventil ist. 32. axial piston motor according to one of claims 29 to 31, characterized in that the charging valve is a check valve.
33. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ladeventil und dem Druckölkreislauf ein Ölabscheider angeordnet ist. 33. Axial piston engine according to one of claims 29 to 32, characterized in that between the charging valve and the pressure oil circuit, an oil separator is arranged.
34. Axialkolbenmotor nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ablauf des Ölab- scheiders mit dem Druckölsumpf verbunden ist. 34. Axial piston engine according to claim 33, characterized in that a drain of the oil separator is connected to the pressure oil sump.
35. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ladeventil und dem Druckölkreislauf ein Wasserabscheider angeordnet ist. 35. Axial piston engine according to one of claims 29 to 34, characterized in that between the charging valve and the pressure oil circuit, a water separator is arranged.
36. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckölsumpf und der Druckölpumpe sowie zwischen dem Motorölsumpf und der Druckölpumpe ein Ausgleichsventil angeordnet ist. 36. Axial piston engine according to one of claims 18 to 35, characterized in that between the pressure oil sump and the pressure oil pump and between the engine oil sump and the pressure oil pump, a compensation valve is arranged.
37. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 18 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Druckölsumpf und der Druckölpumpe sowie zwischen der Motorölpumpe und der Druckölpumpe ein Ausgleichsventil angeordnet ist. 37. Axial piston engine according to one of claims 18 to 36, characterized in that between the pressure oil sump and the pressure oil pump and between the engine oil pump and the pressure oil pump, a compensation valve is arranged.
38. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsventil mit den Mitteln zum Erfassen eines Ölstandes wirkverbunden ist. 38. Axial piston engine according to one of claims 36 or 37, characterized in that the compensation valve is operatively connected to the means for detecting an oil level.
39. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsventil mit einer Steuereinrichtung wirkverbunden ist. 39. Axial piston engine according to one of claims 36 to 38, characterized in that the compensation valve is operatively connected to a control device.
40. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgleichsventil in einem ersten Betriebszustand den Druckölsumpf mit der Druckölpumpe verbindet und in einem zweiten Betriebszustand den Motorölsumpf oder die Motorölpumpe mit der Druckölpumpe verbindet. 40. Axial piston engine according to one of claims 36 to 39, characterized in that the compensation valve connects the pressure oil sump in a first operating state 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.
41. Axialkolbenmotor nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, 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. 41. Axial piston engine according to claim 40, characterized in that the first operating state of the partial load and / or the full load of the axial piston corresponds and the second operating state corresponds to the idling and / or a standstill of the axial piston motor.
42. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 36 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Motorölsumpf und dem Ausgleichsventil oder zwischen der Motorölpum- pe und dem Ausgleichsventil ein als Rückschlagventil ausgebildetes Rücklaufventil angeordnet ist. 42. Axial piston engine according to one of claims 36 to 41, characterized in that between the engine oil sump and the compensation valve or between the engine oil pump and the compensation valve designed as a check valve return valve is arranged.
43. Axialkolbenmotor nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das Rücklaufventil eine Strömungsrichtung vom Motorölkreislauf zum Druckölkreislauf aufweist. 43. Axial piston engine according to claim 42, characterized in that the return valve has a flow direction from the engine oil circuit to the pressure oil circuit.
44. Axialkolbenmotor mit einer Brennmittelzufuhr und einer Abgasabfuhr, die wärmeübertragend miteinander gekoppelt sind, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Wärmeübertragerisolation. 44. Axial piston engine with a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are coupled to each other to transfer heat, in particular according to one of the preceding claims, characterized by at least one heat exchanger insulation.
45. Axialkolbenmotor nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerisolation zwischen einem Wärmeübertrager und einer Umgebung des Axialkolbenmotors einen maximalen Temperaturgradienten von 400 0C belässt. 45. Axial piston engine according to claim 44, characterized in that the heat exchanger insulation between a heat exchanger and an environment of the axial piston motor leaves a maximum temperature gradient of 400 0 C.
46. Axialkolbenmotor nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, dass eine Außentemperatur des Axialkolbenmotors im Bereich der Wärmeübertragerisolation 500 °C nicht übersteigt. 46. axial piston motor according to claim 44 or 45, characterized in that an outside temperature of the axial piston motor in the region of the heat exchanger insulation does not exceed 500 ° C.
47. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragerisolation zumindest eine Komponente aus einem von dem Wärmeübertrager abweichenden Material umfasst. 47. Axial piston engine according to one of claims 44 to 46, characterized in that the heat exchanger insulation comprises at least one component of a deviating from the heat exchanger material.
48. Axialkolbenmotor mit einer Brennmittelzufuhr und einer Abgasabfuhr, die wärmeüber- tragend miteinander gekoppelt sind, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Wärmeübertrager. 48. Axial piston engine with a fuel supply and an exhaust gas discharge, which are heat-carrying coupled together, in particular according to one of the preceding claims, characterized by at least two heat exchangers.
49. Axialkolbenmotor nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertrager axial angeordnet sind. 49. Axial piston engine according to claim 48, characterized in that the heat exchangers are arranged axially.
50. Axialkolbenmotor nach Anspruch 48 oder 49, gekennzeichnet durch wenigstens vier Kolben, wobei die Abgase wenigstens zweier benachbarter Kolben in jeweils einen50. Axial piston engine according to claim 48 or 49, characterized by at least four pistons, wherein the exhaust gases of at least two adjacent pistons in each one
Wärmeübertrager geleitet werden. Heat exchangers are routed.
51. Axialkolbenmotor nach einem der Ansprüche 48 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase dreier Kolben in einen gemeinsamen Wärmeübertrager geleitet werden. 51. Axial piston engine according to one of claims 48 to 50, characterized in that the exhaust gases of three pistons are passed into a common heat exchanger.
52. Axialkolbenmotor nach Anspruch 48 oder 49, gekennzeichnet durch wenigstens zwei Kolben, wobei die Abgase jedes Kolbens in jeweils einen Wärmeübertrager geleitet wer- den. 52. Axial piston engine according to claim 48 or 49, characterized by at least two pistons, wherein the exhaust gases of each piston in each case a heat exchanger are the.
53. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwi- sehen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende53. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage and with at least one heat exchanger, wherein the heat-absorbing part of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber arranged is and the heat-emitting
Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeaufnehmende und/oder der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers stromabwärts und/oder stromaufwärts Mittel zur Aufgabe wenigstens eines Flui- des aufweist. Part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the heat-absorbing and / or the heat-emitting part of the heat exchanger downstream and / or upstream means for the task of at least one fluid has.
54. Axialkolbenmotor nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid Wasser und/oder Brennstoff ist. 54. Axial piston engine according to claim 53, characterized in that the fluid is water and / or fuel.
55. Axialkolbenmotor nach Anspruch 53 oder 54, dadurch gekennzeichnet, dass im wärmeabgebenden Teil des Wärmeübertragers oder stromabwärts des wärmeabgebenden Teils des Wärmeübertragers ein Wasserabscheider angeordnet ist. 55. Axial piston engine according to claim 53 or 54, characterized in that in the heat-emitting part of the heat exchanger or downstream of the heat-emitting part of the heat exchanger, a water separator is arranged.
56. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben zusätzlich zu der vom Steuertrieb aufgebrachten Kraft an seiner der Brennkammer abgewandten Seite mit einer dem Brennkammerdruck entgegen gerichteten Kompensationskraft beaufschlagt ist. 56. Axial piston engine having at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and at least one pressure line through which compressed fuel is passed from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow is controlled from the combustion chamber to the working cylinder via at least one control piston, which is driven by a control drive, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston is acted upon in addition to the force applied by the control drive on its side facing away from the combustion chamber with a combustion chamber pressure counteracting compensation force.
57. Axialkolbenmotor nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskraft mechanisch, beispielsweise über Federn, aufgebracht ist. 57. Axial piston engine according to claim 56, characterized in that the compensation force is applied mechanically, for example via springs.
58. Axialkolbenmotor nach Anspruch 56 oder 57, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskraft hydraulisch, beispielsweise über einen Öldruck, aufgebracht ist. 58. axial piston motor according to claim 56 or 57, characterized in that the compensation force is applied hydraulically, for example via an oil pressure.
59. Axialkolbenmotor nach einem Ansprüche 56 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationskraft pneumatisch, insbesondere über einen Verdichterdruck, aufgebracht ist. 59. Axial piston engine according to claims 56 to 58, characterized in that the compensation force is applied pneumatically, in particular via a compressor pressure.
60. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brenn- mittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben in einem Druckraum angeordnet ist. 60. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder via a combustion chamber to the working cylinder is passed, the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder controlled by at least one control piston is, which is driven by a timing drive, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston is arranged in a pressure chamber.
61. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Arbeitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuertrieb eine Steuerwelle umfasst, welche den Steuerkolben antreibt und mit einer Wellendichtung zusammenwirkt, welche einerseits mit Verdichterdruck beaufschlagt ist. 61. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber is controlled to the working cylinder via at least one control piston, is driven by a timing drive, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control 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.
62. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer62. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one
Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieCombustion chamber between the compressor stage and the expander stage, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the
Verdichterstufe ein von der Expanderstufe verschiedenes Hubvolumen aufweist. Compressor stage has a different from the expander stage stroke volume.
63. Axialkolbenmotor nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, dass das Hubvolumen der Verdichterstufe kleiner ist als das Hubvolumen der Expanderstufe. 63. Axial piston engine according to claim 62, characterized in that the stroke volume of the compressor stage is smaller than the stroke volume of the expander stage.
64. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 62 oder 63, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einzelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Verdichterstufe kleiner ist als das Ein- zelhubvolumen wenigstens eines Zylinders der Expanderstufe. 64. Axial piston engine according to claims 62 or 63, characterized in that a Einzelhubvolumen at least one cylinder of the compressor stage is smaller than the Einzelzubvolumen least one cylinder of the Expanderstufe.
65. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 62 bis 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Zylinder der Verdichterstufe gleich oder geringer ist als die Anzahl der Zylinder der Expanderstufe. 65. Axial piston engine according to claims 62 to 64, characterized in that the number of cylinders of the compressor stage is equal to or less than the number of cylinders of the Expanderstufe.
66. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer66. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one
Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Zylinder der Verdichterstufe wenigstens ein Gaswechselventil aus einem Leichtmetall aufweist. Combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that at least one cylinder of the compressor stage comprises at least one gas exchange valve made of a light metal.
67. Axialkolbenmotor nach Anspruch 66, dadurch gekennzeichnet, dass das Leichtmetall Aluminium oder eine Aluminiumlegierung, insbesondere Dural, ist. 67. Axial piston engine according to claim 66, characterized in that the light metal is aluminum or an aluminum alloy, in particular Dural.
68. Axialkolbenmotor nach Anspruch 66 oder 67, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaswechselventil ein Einlassventil ist. 68. Axial piston engine according to claim 66 or 67, characterized in that the gas exchange valve is an inlet valve.
69. Axialkolbenmotor mit wenigstens einem Verdichterzylinder, mit wenigstens einem Ar- beitszylinder und mit wenigstens einer Druckleitung, durch welche verdichtetes Brennmittel von dem Verdichterzylinder über eine Brennkammer zu dem Arbeitszylinder geleitet wird, wobei der Brennmittelstrom von der Brennkammer zu dem Arbeitszylinder über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird, der von einem Steuertrieb angetrieben wird, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Steuerkolben einen mit einem bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssigem Metall gefüllten Hohlraum oder einen mit einer bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssigen Metalllegierung gefüllten Hohlraum aufweist. 69. Axial piston engine with at least one compressor cylinder, with at least one working cylinder and with at least one pressure line through which compressed fuel from the compressor cylinder is passed via a combustion chamber to the working cylinder, wherein the fuel flow from the combustion chamber to the working cylinder controlled by at least one control piston is driven by a control drive, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a filled with a liquid metal at operating temperature of the axial piston motor cavity or filled with a liquid metal at the operating temperature of the axial piston motor cavity.
70. Axialkolbenmotor nach Anspruch 69, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall oder die Metalllegierung wenigstens Natrium aufweist. 70. Axial piston engine according to claim 69, characterized in that the metal or the metal alloy has at least sodium.
71. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe, wobei der Steuerkolben und der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt mit einer Hauptstromrichtung aufweisen, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Steuerkolben eine Leitfläche parallel zu der Hauptstromrichtung aufweist. 71. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the expander stage, wherein the control piston and the channel Have a released by a movement of the control piston flow cross-section having a main flow direction, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a guide surface parallel to the main flow direction.
72. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens ei- nem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der72. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the
Expanderstufe, wobei der Steuerkolben und der Kanal einen durch eine Bewegung des Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt mit einer Hauptstromrichtung aufweisen, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben eine Prallfläche senkrecht zu der Hauptstromrichtung aufweist. Expander, wherein the control piston and the channel have a released by a movement of the control piston flow cross section with a main flow direction, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a baffle perpendicular to the main flow direction.
73. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe, wobei der Steuerkolben sowie der Kanal einen durch eine Bewegung des73. Axial piston engine comprising a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the expander stage, wherein the control piston and the channel one by a movement of the
Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt aufweisen und die Bewegung des Steuerkolben entlang einer Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben eine Leitfläche in einem spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens aufweist. Have control piston shared flow cross-section and the movement of the control piston along a longitudinal axis of the control piston takes place, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a guide surface at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston.
74. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, mit wenigstens einem Steuerkolben sowie einem Kanal zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe, wobei der Steuerkolben sowie der Kanal einen durch eine Bewegung des74. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, with at least one control piston and a channel between the combustion chamber and the expander stage, wherein the control piston and the channel one by a movement of the
Steuerkolbens freigegebenen Strömungsquerschnitt aufweisen und die Bewegung des Steuerkolben entlang einer Längsachse des Steuerkolbens erfolgt, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben eine Prallfläche in einem spitzen Winkel zu der Längsachse des Steuerkolbens aufweist. Have control piston shared flow cross-section and the movement of the control piston along a longitudinal axis of the control piston takes place, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the control piston has a baffle at an acute angle to the longitudinal axis of the control piston.
75. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 71 bis 74, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche und/oder die Prallfläche eine ebene Fläche, eine sphärische Fläche, eine zylindrische Fläche oder eine kegelige Fläche ist. 75. Axial piston engine according to claims 71 to 74, characterized in that the guide surface and / or the baffle surface is a flat surface, a spherical surface, a cylindrical surface or a conical surface.
76. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 71 bis 75, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolbenmotor zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe eine Leitflächen- dichtfläche aufweist, wobei die Leitflächendichtfläche parallel zur Leitfläche ausgebildet ist und in einem oberen Totpunkt des Steuerkolbens mit der Leitfläche zusammenwirkt. 76. Axial piston engine according to claims 71 to 75, characterized in that the axial piston motor between the combustion chamber and the Expanderstufe has a Leitflächen- sealing surface, wherein the Leitflächendichtfläche is formed parallel to the guide surface and cooperates in a top dead center of the control piston with the guide surface.
77. Axialkolbenmotor nach Anspruch 76, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitflächendichtfläche kanalseitig in eine Oberfläche senkrecht zur Längsachse des Steuerkolbens übergeht. 77. Axial piston engine according to claim 76, characterized in that the guide surface sealing surface on the channel side merges into a surface perpendicular to the longitudinal axis of the control piston.
78. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 71 bis 77, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolbenmotor zwischen der Brennkammer und der Expanderstufe eine Schaftdichtfläche aufweist, wobei die Schaftdichtfläche parallel zur Längsachse des Steuerkolbens ausgebildet ist und mit einer Oberfläche eines Schaftes des Steuerkolbens zusammenwirkt. 78. Axial piston engine according to claims 71 to 77, characterized in that the axial piston motor between the combustion chamber and the expander stage has a shaft sealing surface, wherein the shaft sealing surface is formed parallel to the longitudinal axis of the control piston and cooperates with a surface of a shaft of the control piston.
79. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 71 bis 78, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche, die Prallfläche, die Leitflächendichtfläche, die Schaftdichtfläche und/oder die Oberfläche des Schaftes des Steuerkolbens eine verspiegelte Oberfläche aufweisen. 79. axial piston motor according to claims 71 to 78, characterized in that the guide surface, the baffle surface, the Leitflächendichtfläche, the shaft sealing surface and / or the surface of the shaft of the control piston have a mirrored surface.
80. Axialkolbenmotor mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, wobei der Axialkolbenmotor ein oszillierendes sowie einen Strömungsquerschnitt freigebendes Gaswechsel- ventil umfasst und das Gaswechselventil diesen Strömungsquerschnitt mittels einer an das Gaswechselventil angreifenden Federkraft der Ventilfeder verschließt, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaswechselventil eine Prallfeder aufweist. 80. Axial piston engine with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein the axial piston motor comprises an oscillating and a flow cross-section releasing gas exchange valve and the gas exchange valve this flow cross-section by means of a Closing to the gas exchange valve spring force of the valve spring closes, in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the gas exchange valve has an impact spring.
81. Axialkolbenmotor nach Anspruch 80, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfeder eine kleinere Federlänge als eine Federlänge der Ventilfeder aufweist. 81. Axial piston engine according to claim 80, characterized in that the impact spring has a smaller spring length than a spring length of the valve spring.
82. Axialkolbenmotor nach Anspruch 81, dadurch gekennzeichnet, dass die Federlänge der Prallfeder der um einen Ventilhub des Gaswechselventils verringerten Federlänge der Ventilfeder entspricht. 82. Axial piston engine according to claim 81, characterized in that the spring length of the impact spring corresponds to a valve lift of the gas exchange valve reduced spring length of the valve spring.
83. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 80 bis 82, dadurch gekennzeichnet, dass die Federlänge der Prallfeder einer um einen Federweg der Prallfeder erhöhten Höhe einer83. Axial piston engine according to claims 80 to 82, characterized in that the spring length of the impact spring increased by a spring travel of the bounce height of a
Ventilführung entspricht. Valve guide corresponds.
84. Axialkolbenmotor nach den Ansprüchen 80 bis 83, dadurch gekennzeichnet, dass die Prallfeder bei Erreichen des Federweges der Prallfeder eine potentielle Energie aufweist, welche der maximalen betriebsbedingten kinetischen Energie des Gaswechselventils bei einem Freigeben des Strömungsquerschnittes entspricht. 84. Axial piston engine according to claims 80 to 83, characterized in that the impact spring on reaching the spring travel of the bounce spring has a potential energy which corresponds to the maximum operational kinetic energy of the gas exchange valve at a release of the flow cross-section.
85. Axialkolbenmotor nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine innere kontinuierliche Verbrennung (ikV). 85. Axial piston engine according to one of the preceding claims, characterized by an internal continuous combustion (ikV).
86. 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, wobei ein Brennmittelstrom von der Brennkammer unter Brennkammerdruck zum Zylinder der Expanderstufe über wenigstens einen Steuerkolben gesteuert wird und der Axialkolbenmotor einen Ölkreislauf zur Schmierung aufweist, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Ölkreislauf in einen Motorölkreislauf und in einen Druckölkreis- lauf aufgeteilt wird und mit Brennkammerdruck beaufschlagte Bauteile des Axialkolbenmotors durch den Druckölkreislauf geschmiert werden. 86. A method for operating an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, wherein a Brennmittelstrom from the combustion chamber under combustion chamber pressure to the cylinder of the Expanderstufe via at least one control piston is controlled and the axial piston engine has an oil circuit for lubrication, thereby indicates that the oil circuit is divided into a motor oil circuit and a pressure oil circuit and lubricated with combustion chamber components of the axial piston motor are lubricated by the pressure oil circuit.
87. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 85, dadurch gekenn- zeichnet, dass der auf den Steuerkolben wirkende Brennkammerdruck durch ein in einer87. A method for operating an axial-piston engine according to claim 85, characterized in that the combustion chamber pressure acting on the control piston by a in a
Steuerkammer bestehendes und dem Brennkammerdruck entsprechendes Druckniveau kompensiert wird. Control chamber existing and the combustion chamber pressure corresponding pressure level is compensated.
88. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach den Ansprüchen 85 oder 87, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Brennkammerdruck entsprechende Druckniveau in der Steuerkammer durch die Verdichterstufe bereitgestellt wird. 88. A method for operating an axial piston motor according to claims 85 or 87, characterized in that the combustion chamber pressure corresponding pressure level is provided in the control chamber through the compressor stage.
89. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 85 bis 88, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreiten eines minimalen Ölstandes in einem Druckölsumpf der Druckölkreislauf mit Öl aus dem Motorölkreislauf befüllt wird. 89. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 85 to 88, characterized in that falls below a minimum oil level in a pressure oil sump, the pressure oil circuit is filled with oil from the engine oil circuit.
90. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 85 bis 89, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf bei Leerlauf und/oder bei Stillstand des Axialkolbenmotors verbunden wird. 90. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 85 to 89, characterized in that the pressure oil circuit is connected to the engine oil circuit at idle and / or at standstill of the axial piston motor.
91. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 85 bis 90, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckölkreislauf mit dem Motorölkreislauf bei einem Druckunterschied kleiner als 5 bar zwischen dem Druckölkreislauf und dem Motoröl- kreislauf verbunden wird. 91. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 85 to 90, characterized in that the pressure oil circuit is connected to the engine oil circuit at a pressure difference of less than 5 bar between the pressure oil circuit and the engine oil circuit.
92. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Expanderstufe und mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Brennmittel während der Expansion in der Expanderstufe mit einem größeren Druckverhältnis als ein während der Verdichtung in der Verdichterstufe vorliegendes Druckverhältnis expandiert wird. 92. A method for operating an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, with an expander stage comprising at least one cylinder and with at least one combustion chamber between the compressor stage and the expander stage, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that a combustion agent during the Expansion in the expander stage is expanded with a larger pressure ratio than a pressure ratio present during compression in the compressor stage.
93. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 92, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennmittel in der Expanderstufe annähernd bis zu einem Umgebungsdruck expandiert wird. 93. A method for operating an axial piston motor according to claim 92, characterized in that the fuel is expanded in the expander approximately to an ambient pressure.
94. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden Verdichterstufe, mit einer wenigstens einen Zylinder umfassenden94. A method for operating an axial piston motor with a compressor stage comprising at least one cylinder, comprising at least one cylinder
Expanderstufe, mit wenigstens einer Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe und mit wenigstens einem Wärmeübertrager, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem durch den Wärmeübertrager strömende Brennmittelstrom und/oder dem durch den Wärmeübertrager strömende Abgasstrom wenigstens ein Fluid aufgegeben wird. Expander, with at least one combustion chamber between the compressor stage and the Expanderstufe and with at least one heat exchanger, wherein the heat-absorbing portion of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged, especially after one of the preceding claims, characterized in that the flowing through the heat exchanger fuel stream and / or flowing through the heat exchanger exhaust stream at least one fluid is abandoned.
95. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 94, dadurch gekenn- zeichnet, dass Wasser und/oder Brennstoff aufgegeben werden. 95. A method for operating an axial piston motor according to claim 94, characterized in that water and / or fuel are given up.
96. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach Anspruch 94 oder 95, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid stromabwärts und/oder stromaufwärts des Wärmeübertragers aufgegeben wird. 96. A method for operating an axial piston motor according to claim 94 or 95, characterized in that the fluid is fed downstream and / or upstream of the heat exchanger.
97. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 94 bis 96, dadurch gekennzeichnet, dass abgeschiedenes Wasser dem Brennmittelstrom und/oder dem Abgasstrom erneut aufgegeben wird. 97. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 94 to 96, characterized in that separated water is given to the fuel stream and / or the exhaust stream again.
98. Verfahren zum Betrieb eines Axialkolbenmotors nach einem der Ansprüche 94 bis 97, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufgabe von Wasser und/oder Brennstoff zu einem definierten Zeitpunkt vor einem Stillstand des Axialkolbenmotors gestoppt wird und der Axialkolbenmotor bis zum Stillstand ohne eine Aufgabe von Wasser und/oder Kraftstoff betrieben wird. 98. A method for operating an axial piston motor according to one of claims 94 to 97, characterized in that the task of water and / or fuel at a defined time before a stop of the axial piston motor is stopped and the axial piston motor to a stop without a task of water and / or fuel is operated.
99. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers eines Axialkolbenmotors, welcher eine wenigstens einen Zylinder umfassende Verdichterstufe und eine wenigstens einen Zylinder umfassende Expanderstufe sowie wenigstens eine Brennkammer zwischen der Verdichterstufe und der Expanderstufe aufweist, wobei der wärmeaufnehmende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Verdichterstufe und der Brennkammer angeordnet ist und der wärmeabgebende Teil des Wärmeübertragers zwischen der Expanderstufe und einer Umgebung angeordnet ist und wobei der Wärmeübertrager wenigstens eine den wärmeabgebenden Teil von dem wärmeaufnehmenden Teil des Wärmeübertragers abgrenzende Wandung eines Rohres zur Trennung zweier Stoffströme umfasst, insbesondere auch nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr in wenigstens einer aus einem dem Rohr entsprechenden Werkstoff bestehenden Matrize angeordnet wird und Stoff schlüssig und/oder kraftschlüssig mit dieser Matrize verbunden wird. 99. A method for producing a heat exchanger of an axial piston motor, which comprises a compressor stage comprising at least one cylinder and at least one Cylinder comprehensive Expanderstufe and at least one combustion chamber between the compressor stage and the Expanderstufe, wherein the heat-absorbing portion of the heat exchanger between the compressor stage and the combustion chamber is arranged and the heat-emitting part of the heat exchanger between the Expanderstufe and an environment is arranged and wherein the heat exchanger at least one heat-emitting part of the heat-absorbing part of the heat exchanger delimiting wall of a pipe for separating two streams comprises, in particular also according to one of the preceding claims, characterized in that the tube is arranged in at least one of the pipe material corresponding to the die and substance coherent and / or frictionally connected with this template.
100. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers nach Anspruch 99, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoffschluss zwischen dem Rohr und der Matrix durch Schweißen oder Löten erfolgt. 100. A method for producing a heat exchanger according to claim 99, characterized in that the material connection between the tube and the matrix is carried out by welding or soldering.
101. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers nach den Ansprüchen 99 oder 100, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftschluss zwischen dem Rohr und der Matrix durch Schrumpfen erfolgt. 101. A method for producing a heat exchanger according to claims 99 or 100, characterized in that the adhesion between the pipe and the matrix is effected by shrinkage.
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