EP3029266B1 - Kreiskolbenmotor - Google Patents

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EP3029266B1
EP3029266B1 EP14004115.3A EP14004115A EP3029266B1 EP 3029266 B1 EP3029266 B1 EP 3029266B1 EP 14004115 A EP14004115 A EP 14004115A EP 3029266 B1 EP3029266 B1 EP 3029266B1
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EP
European Patent Office
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piston
chamber
compressor piston
compressor
drive
Prior art date
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Not-in-force
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EP14004115.3A
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English (en)
French (fr)
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EP3029266A1 (de
Inventor
Otto Diethelm
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to EP14004115.3A priority Critical patent/EP3029266B1/de
Publication of EP3029266A1 publication Critical patent/EP3029266A1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/02—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F01C1/063—Rotary-piston machines or engines of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents with coaxially-mounted members having continuously-changing circumferential spacing between them
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C20/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines
    • F01C20/08—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines characterised by varying the rotational speed

Definitions

  • the present invention relates to a rotary engine.
  • the present invention relates to a combustion rotary engine having a housing which has an annular circumferential cylinder space.
  • reciprocating engines as well as rotary or rotary piston engines are known.
  • reciprocating engines such as the Otto engine fuel combustion causes a linear piston movement, which is converted via a connecting rod in a rotary motion of a drive shaft.
  • rotary engines such as the Wankel engine, on the other hand, all parts that perform mechanical work perform a periodic rotary motion.
  • the rotary piston engine comprises a housing which has an annular circumferential or toroidal cylinder space.
  • a drive piston and a compressor piston which are rotatably mounted in the housing about an axis of rotation, rotate in the annular cylinder space.
  • the rotary engine further comprises an inlet or suction inlet, an exhaust or discharge outlet, an injection nozzle for injecting fuel into the annular circumferential cylinder space and possibly a spark plug.
  • the compressor piston is coupled to a compressor piston drive device configured to apply torque to the compressor piston.
  • the drive piston is coupled to a drive shaft.
  • Fuel injected and ignited or ignited between the drive piston and the compressor piston results in the formation of a combustion mixture or exhaust gas and pressurization of the drive piston with a resultant circumferentially acting force in a predetermined direction of rotation provides a drive torque on the drive shaft.
  • the equally great pressure acting on the compressor piston in the direction of rotation leads to a braking of the compressor piston, so that there is a tendency to increase the volume between the drive piston and the compressor piston.
  • the compressor piston which of the Compressor piston drive device is acted upon by a torque in the direction of rotation of the drive piston, accelerated in the direction of rotation as soon as the torque acting on the compressor piston by the pressure after a discharge operation is less than the torque at which the compressor piston of the Compressor piston drive device is acted upon.
  • the drive piston is braked under load of the drive shaft with a load torque.
  • the initial state i. H. a rotation of the drive piston and compressor piston in the direction of rotation at the original angular velocities and mutual distance, restored and a new combustion cycle can be initiated.
  • the rotary engine includes a spark plug configured to ignite the fuel.
  • spark plug eliminates the need for elaborate injection technology.
  • the compressor piston drive device which is adapted to apply a torque to the compressor piston, is an electric motor with a generator function, which is referred to below as an electric motor.
  • the compressor piston with a controlled drive or braking torque, in or against the direction of rotation, be applied, whereby the position of the compressor piston and the distance and the Rotational speed of the compressor piston can be controlled relative to the drive piston.
  • the electric motor is connected via electrical contacts with an energy store.
  • the electric motor is adapted to take energy from the energy storage and to drive the compressor piston in the direction of rotation or to accelerate.
  • the compressor piston After the compressor piston is slowed down when the mixture is ignited, the compressor piston can thus be driven or accelerated in the direction of rotation by the electric motor, which takes electrical energy from the energy store, so that the space between the compressor piston and the drive piston is controlled be, ie kept constant or controlled enlarged or reduced can be.
  • the electric motor is preferably set up to convert a recoil resulting from the ignition of the fuel, which decelerates or accelerates the compressor piston as reaction force to the drive piston, which is accelerated in the direction of rotation, into electrical energy and to supply the generated electrical energy to the energy store.
  • the drive or the deceleration of the compressor piston counter to the direction of rotation is thus counteracted by the operation of the electric motor as a generator, and the electrical energy generated thereby, which is supplied to the energy storage can be used to compress the piston after the pressure of the To accelerate combustion mixture between the pistons in the direction of rotation.
  • the energy store is a capacitor.
  • the losses occurring during the buffering of the generated electrical energy can be kept low.
  • the method according to the invention for generating mechanical energy comprises the step of dividing a toroidal cylinder space in which a drive piston and a compressor piston rotate about a rotation axis in one direction of rotation, into a first in the circumferential direction of the cylinder chamber resulting chamber and a second in Circumferentially extending chamber, which are each formed between the drive piston and the compressor piston.
  • the method of the invention further includes the steps of supplying oxygen to the first chamber, injecting fuel into the first chamber, igniting the fuel in the first chamber, and exhausting exhaust gases from the first chamber.
  • the drive piston By igniting the fuel in the first chamber, the drive piston is acted upon by a pressure acting in the direction of rotation, with which a drive torque can be generated on a drive shaft connected to the drive piston.
  • the method of generating mechanical energy further comprises the step of supporting the compressor piston relative to the housing with a torque acting in the circumferential direction counter to the rotational direction against the pressure generated by the ignition of the fuel in the first chamber.
  • the support may for example by a mechanical device such. B. take a freewheel or by a controlled torque of an electric motor or by a controlled braking torque of a generator.
  • the step of supporting comprises the step of converting a compressive force acting on the compressor piston into electrical energy by means of a generator coupled to a compressor shaft of the compressor piston, in particular by means of a generator-function electric motor.
  • the compressive or compressive energy can be converted to electrical energy which can be used to drive or accelerate the compressor piston in the direction of rotation after the pressure in the first chamber has dropped.
  • the method for generating mechanical energy further comprises the step of reducing an angular velocity of the compressor piston in the direction of rotation of the drive piston, wherein a volume of the first chamber is increased, for supplying oxygen into the first chamber.
  • the suction of oxygen into the first chamber can thus be effected by a rotation of the compressor piston at a smaller angular velocity than the angular velocity of the drive piston.
  • reducing the angular velocity of the compressor piston is effected by operating the generator.
  • the rotational energy of the compressor piston can be recuperated.
  • the method for generating mechanical energy further comprises the step of rotating the compressor piston in the direction of rotation at a greater angular velocity than that of the drive piston, wherein the volume of the first chamber is reduced to compress the fuel in the first chamber, in one Compressor position of the compressor and drive pistons.
  • the method for generating mechanical energy further comprises the step of rotating the compressor piston in the direction of rotation at a greater angular velocity than that of the drive piston, wherein the volume of the first chamber is reduced, for discharging exhaust gases from the first chamber, in a discharge position of the compressor and drive pistons.
  • the exhaust of exhaust gases from the first chamber can thus be done by accelerating the compressor piston relative to the drive piston.
  • the acceleration of the compressor piston is effected by operating the generator as an electric motor.
  • the dual function as a generator and electric motor enables a particularly simple and resource-efficient design of the engine.
  • Figs. 1 and 2 show schematic sectional views of a preferred embodiment of the rotary piston engine 10 according to the invention.
  • the rotary piston engine 10 comprises two half-pieced housing shells 12, 14 which are sealed together along a connecting plane 12a and form an engine block 16.
  • a housing shell 12 is connected to a cylindrical motor housing 13.
  • Cylinder space 18 of the engine block 16 rotate a drive piston 20 and a compressor piston 22 about a common axis of rotation 18 a, which simultaneously forms a symmetry axis of the cylinder chamber 18.
  • the drive piston 20 is fixedly connected to a drive shaft 24 which is rotatably mounted in the engine block 16 about the rotation axis 18a.
  • the compressor piston 22 is fixedly connected to a tubular compressor shaft 26, which is also rotatably mounted about the axis in the engine block 16 and a portion of the drive shaft 24 sheathed.
  • a sheath 18b of the annular cylinder space 18 has a circular outer contour seen in the circumferential direction and is connected by webs to the housing shells 12, 14. During operation, the sheath 18b is partially surrounded by cooling liquid which can be passed between the sheath 18b and the circular housing shells 12, 14 between the webs.
  • Drive shaft 24 and compressor shaft 26 are provided with seals 38 which prevent the penetration of cooling liquid into the annular cylinder chamber 18.
  • the drive shaft 24 and the compressor shaft 26 extend axially through or about the rotation axis 18 a and are coupled to an electric motor 28.
  • electric motor rotors 30, 32 are formed by the drive shaft 24 and the compressor shaft 26 in the radial direction.
  • the electric motor rotor 30 has a plurality of permanent magnets and is fixedly connected to the drive shaft 24.
  • the electric motor rotor 32 has a plurality of coils and is fixedly connected to the compressor shaft 26 of the compressor piston 22.
  • the electric motor stator 34 with which the electric motor rotors 30, 32 are in operative connection during operation, has a plurality of coils and is fixedly connected to the engine block 16.
  • the electric motor stator 34 has electrical contacts 36 for connection to a capacitor, through which the electric motor 28 is supplied with energy and charges the electric motor 28 in the generator mode.
  • the capacitor may be, for example, an ultracapacitor or a double-layer capacitor.
  • the capacitor can also with coupled to a battery or a power grid, which takes the excess charge from the capacitor and charges the capacitor at too low a charge.
  • the drive shaft 24 is connected to a flywheel 40. Furthermore, 26 devices 42 for querying an angular position are respectively provided on the drive shaft 24 and the compressor shaft. Thus, the absolute positions of the drive piston 20 and the compressor piston 22 and their relative position can be determined at any time by the devices 42 for querying an angular position and controlled by appropriate control of the electric motor 28.
  • electric motor stator 34 which is in operative connection with both electric motor rotor 30, 32
  • two electric motor stators 34 may be provided, wherein in operation, each electric motor rotor 30, 32 cooperates with one of the electric motor stators 34.
  • Fig. 3 Drive piston 20 and compressor piston 22 are shown in a start position.
  • the drive piston 20 and the compressor piston 22 can be rotated by the electric motor 28 in the start position.
  • the electric motor 28 must correct the rotation of the drive piston 20 and the compressor piston 22 only when needed. For this purpose, for example, receive a data processing device or motor control signals from the devices 42 for interrogation of the angular positions and accordingly control the operation of the electric motor 28 as a motor or generator.
  • the electric motor 28 rotates the drive piston 20 and the compressor piston 22 in the direction indicated by the arrow in FIG Fig. 3 shown rotational direction or rotate the drive piston 20 and the compressor piston 22 by the inertia in the direction of rotation.
  • FIG. 12 shows a state in which the compressor piston 22 rotates slower or at a smaller angular velocity than the drive piston 20, so that the drive piston 20 leads the compressor piston 22 and between the drive piston 20 and the compressor Piston 22 forms a larger chamber 44.
  • the slower rotation of the compressor piston 22 can be achieved by rotating at the same angular velocity by braking the compressor piston 22 or by accelerating the drive piston 20.
  • ansaugeingangs 46 may also be provided a plurality of intake slots and preferably Ansaugl horrsschlitze.
  • the suction inlet 46 may be designed with a valve which is opened or closed depending on the position of the compressor piston 22 by means of a valve control.
  • a valve a plurality of valves may be provided, so that each longitudinal slot is controlled by a valve, for example a lip valve.
  • one or more displaceable slides can be provided along a longitudinal slot.
  • the valves can be controlled electrically, hydraulically or mechanically.
  • a supply of compressed air or a compressed air-gas mixture may be provided. The degree of supply of air, compressed air or compressed air-gas mixture can be controlled in dependence on a load piston to be provided on the drive piston 22.
  • the compressor piston 22 After supplying air or air-gas mixture is, as in Fig. 5 shown, the compressor piston 22, after it has left the region of the intake slot 46 accelerated in the direction of rotation, and / or the drive piston is delayed to reduce the chamber volume.
  • the air in the chamber 44 or the air-gas mixture is compressed.
  • the degree of compression can be controlled in dependence on a load moment to be provided on the drive piston 22 become.
  • Into the chamber 44 is then injected at a predetermined circumferential position or rotational position of the chamber 44 or the drive piston and the compressor piston or an injection position by means of an injection nozzle 48 fuel.
  • the resulting gas mixture is optionally further compressed by the distance between the compressor piston 22 and drive piston 20 is further reduced.
  • injector 48 is thus also intended to encompass those devices which are capable of supplying natural gas or biogas to the chamber 44 and, in general, any means capable of supplying fuel to the chamber 44.
  • the mixture as in Fig. 6 shown ignited by a spark plug 50, wherein the piston and the chamber 44 are in an ignition position.
  • the expansion caused by the ignition of the fuel causes a pressure rise in the chamber 44.
  • the pressure increase in the chamber 44 causes an increase in the torque acting on the drive piston 20 in the direction of rotation, whereby the rotation of the drive piston 20 are accelerated in the direction of rotation can.
  • the pressure increase in the chamber 44 also causes an increase in the torque acting on the compressor piston 20 counter to the direction of rotation, whereby the rotation of the drive piston 20 in the direction of rotation tends to be slowed down.
  • the torque acting on the compressor piston 22 may be compensated for either by a mechanical means such as a freewheeling mechanism by mechanically preventing the compressor piston from rotating in the opposite direction, or by using the compressor piston to generate electrical energy 22 driving electric motor 28 is switched to generator mode.
  • the compressor piston may be driven in rotation with the use of electrical energy to convert the expansion energy of the combustion mixture in the chamber 44 into a driven movement of the drive piston.
  • the pressure in the chamber 44 decreases and the forces acting on the drive piston 20 in the direction of rotation and the compressor piston 22 counter to the direction of rotation torques are reduced. Due to the reduced acting on the compressor piston 22 torque against the direction of rotation of the compressor piston 22 can be accelerated by switching the electric motor 28 from the generator operation in the driving operation with little energy in the direction of rotation.
  • the diameter of the cylinder space of the rotary piston engine 10 is made sufficiently large with respect to the axis of rotation, several firings or power strokes can be performed during a single drive shaft revolution. Thus, the need to provide multiple cylinder blocks can be avoided.
  • appropriate control of the compressor piston 22 and the drive piston 20 and the diesel engine principle of conventional diesel engines can be adopted by air sucked, highly compressed and injected into the hot compressed air fuel for auto-ignition.
  • the rotary piston engine 10 changes to a freewheeling operation as needed, in which the drive piston 20 and the compressor piston 22 rotate at substantially fixed mutual distance in the cylinder chamber, without air and fuel being supplied or ignited.
  • the freewheeling operation can serve, for example, when used in a motor vehicle to save fuel when "gas take away".
  • the rotary piston engine 10 since the rotary piston engine 10 as wearing parts only the drive piston 20 and the compressor piston 22, also a low weight and low wear of the rotary piston engine 10 can be achieved. Since drive piston 20 and compressor piston 22 usually perform only relatively small opposing movements, a smooth run can be realized. In addition, a motor vehicle equipped with the rotary piston engine 10 does not require a separate alternator, since the electric motor 28 generates electrical energy during generator operation. If the drive shaft 24 is additionally coupled to a generator or the drive shaft 24 can be coupled to a generator, the rotary piston engine 10 can also be used for hybrid motor vehicles.

Landscapes

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  • Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)

Description

    HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kreiskolbenmotor. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Verbrennungs-Kreiskolbenmotor mit einem Gehäuse, welches einen ringförmig umlaufenden Zylinderraum aufweist.
    • STAND DER TECHNIK
  • Im Bereich der Verbrennungsmotoren sind sowohl Hubkolbenmotoren als auch Rotations- oder Kreiskolbenmotoren bekannt. Bei Hubkolbenmotoren wie beispielsweise dem Ottomotor bewirkt die Kraftstoffverbrennung eine lineare Kolbenbewegung, welche über eine Pleuelstange in eine Drehbewegung einer Antriebswelle umgesetzt wird. Bei Kreiskolbenmotoren wie beispielsweise dem Wankelmotor führen hingegen alle Teile, die mechanische Arbeit verrichten, eine periodische Drehbewegung aus.
  • Trotz der Vorteile der Kreiskolbenmotoren wie höhere Laufruhe, einfachere Bauweise und geringeres Leistungsgewicht konnten sie sich auf Grund des höheren Öl- und Kraftstoffverbrauchs nicht gegen die vorherrschenden Hubkolbenmotoren durchsetzen.Die Druckschrift DE3503645 offenbart einen Drehkolbenverbrennungsmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
    • ZUSAMMENFASSUNG
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen verbesserten Kreiskolbenmotor, welcher neben hoher Laufruhe, einfacher Bauweise und geringem Leistungsgewicht auch einen hohen Wirkungsgrad und einen geringeren Ölverbrauch aufweist, und ein Verfahren zum Betrieb des selbigen bereitzustellen.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Kreiskolbenmotor nach Anspruch 1 und ein Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie nach Anspruch 4 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Kreiskolbenmotor umfasst ein Gehäuse, welches einen ringförmig umlaufenden oder torusförmigen Zylinderraum aufweist. In dem ringförmig umlaufenden Zylinderraum rotieren im Betrieb ein Antriebs-Kolben und ein Verdichter-Kolben, welche um eine Drehachse drehbar in dem Gehäuse gelagert sind. Der Kreiskolbenmotor umfasst ferner einen Einlass- oder Ansaugeingang, einen Auslass- oder Ausstoßausgang, eine Einspritzdüse zum Einspritzen von Kraftstoff in den ringförmig umlaufenden Zylinderraum und ggf. eine Zündkerze.
  • Der Verdichter-Kolben ist mit einer Verdichter-Kolben-Antriebseinrichtung gekoppelt, welche dazu eingerichtet ist, den Verdichter-Kolben mit einem Drehmoment zu beaufschlagen. Der Antriebs-Kolben ist mit einer Antriebswelle gekoppelt.
  • Zwischen den Antriebs-Kolben und den Verdichter-Kolben eingespritzter und gezündeter oder zur Selbstzündung gebrachter Kraftstoff führt zur Bildung eines Verbrennungsgemischs oder Abgases und zu einer Beaufschlagung des Antriebs-Kolbens mit einem Druck und einer resultierenden, in Umfangsrichtung wirkenden Kraft in einer vorgegebenen Drehrichtung, welche ein Antriebsmoment an der Antriebswelle bereitstellt. Der auf den Verdichter-Kolben entgegen der Drehrichtung wirkende, ebenso große Druck führt hingegen zu einer Bremsung des Verdichter-Kolbens, so dass eine Tendenz besteht, das Volumen zwischen Antriebs-Kolben und Verdichter-Kolben zu vergrößern.
  • Da der Druck des Verbrennungsgemischs auf den Antriebs-Kolben und den Verdichter-Kolben sowohl bei einer Vergrößerung des Volumens zwischen dem Verdichter-Kolben und dem Antriebs-Kolben als auch bei Ausstoß von Verbrennungsgemisch oder Abgases abnimmt, wird der Verdichter-Kolben, welcher von der Verdichter-Kolben-Antriebseinrichtung mit einem Drehmoment in Drehrichtung des Antriebs-Kolbens beaufschlagt wird, in Drehrichtung beschleunigt, sobald das durch den Druck auf den Verdichter-Kolben wirkende Drehmoment nach einem Ausstoßvorgang geringer ist als das Drehmoment, mit dem der Verdichter-Kolben von der Verdichter-Kolben-Antriebseinrichtung beaufschlagt wird.
  • Gleichzeitig wird der Antriebs-Kolben bei Belastung der Antriebswelle mit einem Lastmoment gebremst. Durch Beschleunigung des Verdichter-Kolbens und Bremsung des Antriebs-Kolbens wird der Ausgangszustand, d. h. eine Drehung von Antriebs-Kolben und Verdichter-Kolben in Drehrichtung mit den ursprünglichen Winkelgeschwindigkeiten und gegenseitigem Abstand, wieder hergestellt und ein neuer Verbrennungszyklus kann eingeleitet werden.
  • Vorzugsweise umfasst der Kreiskolbenmotor eine Zündkerze, welche dazu eingerichtet ist, den Kraftstoff zu zünden.
  • Die Verwendung einer Zündkerze ermöglicht den Verzicht auf aufwändige Einspritztechnologie.
  • Vorzugsweise ist die Verdichter-Kolben-Antriebseinrichtung, welche dazu eingerichtet ist, den Verdichter-Kolben mit einem Drehmoment zu beaufschlagen, ein Elektromotor, mit Generatorfunktion, der nachfolgend als Elektromotor bezeichnet ist.
  • Durch die Verwendung eines solchen Elektromotors kann der Verdichter-Kolben mit einem gesteuerten Antriebs- oder Bremsmoment, in oder entgegen der Drehrichtung, beaufschlagt werden, wodurch die Position des Verdichter-Kolbens und der Abstand sowie die Drehgeschwindigkeit des Verdichter-Kolbens relativ zum Antriebs-Kolben geregelt werden kann.
  • Vorzugsweise ist der Elektromotor über elektrische Kontakte mit einem Energiespeicher verbunden.
  • Durch die Kopplung mit einem Energiespeicher kann die Erzeugung und der Verbrauch elektrischer Energie entkoppelt werden.
  • Vorzugsweise ist der Elektromotor dazu eingerichtet, Energie aus dem Energiespeicher zu entnehmen und den Verdichter-Kolben in Rotationsrichtung anzutreiben oder zu beschleunigen.
  • Nachdem der Verdichter-Kolben beim Zünden des Gemisches abgebremst wird, kann der Verdichter-Kolben somit durch den Elektromotor, welcher elektrische Energie aus dem Energiespeicher entnimmt, in Rotationsrichtung angetrieben oder beschleunigt werden, so dass der Raum zwischen Verdichter-Kolben und Antriebs-Kolben gesteuert werden, d.h. konstant gehalten oder kontrolliert vergrößert oder verkleinert werden kann.
  • Vorzugsweise ist der Elektromotor dazu eingerichtet, einen aus der Zündung des Kraftstoffs resultierenden Rückstoß, welcher den Verdichter-Kolben als Reaktionskraft auf den in Drehrichtung beschleunigten Antriebskolben entgegen der Drehrichtung abbremst bzw. beschleunigt , in elektrische Energie umzuwandeln und die erzeugte elektrische Energie dem Energiespeicher zuzuführen.
  • Dem Antrieb oder der Abbremsung des Verdichter-Kolbens entgegen der Drehrichtung wird somit durch den Betrieb des Elektromotors als Generator entgegengewirkt, und die dabei erzeugte elektrische Energie, die dem Energiespeicher zugeführt wird, kann dazu verwendet werden, den Verdichter-Kolben nach Absinken des Drucks des Verbrennungsgemisches zwischen den Kolben in Drehrichtung zu beschleunigen.
  • Vorzugsweise ist der Energiespeicher ein Kondensator. Durch die Verwendung eines Kondensators können die beim Zwischenspeichern der erzeugten elektrische Energie auftretenden Verluste gering gehalten werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie umfasst den Schritt des Unterteilens eines torusförmigen Zylinderraums, in dem ein Antriebs-Kolben und ein Verdichter-Kolben um eine Drehachse in einer Drehrichtung rotieren, in eine erste sich in Umfangsrichtung des Zylinderraumes entstehende Kammer und eine zweite sich in Umfangsrichtung erstreckende Kammer, die jeweils zwischen dem Antriebs-Kolben und dem Verdichter-Kolben gebildet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst des Weiteren die Schritte des Zuführens von Sauerstoff in die erste Kammer, des Einspritzens von Kraftstoff in die erste Kammer, des Zündens des Kraftstoffs in der ersten Kammer und des Abführens von Abgasen aus der ersten Kammer.
  • Durch das Zünden des Kraftstoffs in der ersten Kammer wird der Antriebs-Kolben mit einem in Drehrichtung wirkenden Druck beaufschlagt, mit dem ein Antriebsmoment an einer mit dem Antriebs-Kolben verbundenen Antriebswelle erzeugt werden kann.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie ferner den Schritt des Abstützens des Verdichter-Kolbens relativ zum Gehäuse mit einem in Umfangsrichtung entgegen der Drehrichtung wirkenden Drehmoment, gegen den durch das Zünden des Kraftstoffs in der ersten Kammer erzeugten Druck. Das Abstützen kann beispielsweise durch eine mechanische Vorrichtung wie z. B. einen Freilauf erfolgen oder aber durch ein gesteuertes Drehmoment eines Elektromotors oder durch ein gesteuertes Bremsmoment eines Generators.
  • Vorzugsweise umfasst der Schritt des Abstützens den Schritt des Umwandelns einer auf den Verdichter-Kolben wirkenden Druckkraft in elektrische Energie mittels eines an eine Verdichterwelle des Verdichter-Kolbens gekoppelten Generators, insbesondere mittels eines Elektromotors mit Generatorfunktion.
  • Durch den an die Verdichterwelle des Verdichter-Kolbens gekoppelten Elektromotor mit Generatorfunktion kann die Druckkraft oder Drückenergie in elektrische Energie umgewandelt werden, welche nach Absinken des Drucks in der ersten Kammer zum Antrieb oder zur Beschleunigung des Verdichter-Kolbens in Drehrichtungverwendet werden kann.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie ferner den Schritt des Verringerns einer Winkelgeschwindigkeit des Verdichter-Kolbens in Drehrichtung des Antriebs-Kolbens, wobei ein Volumen der ersten Kammer vergrößert wird, zum Zuführen von Sauerstoff in die erste Kammer.
  • Das Ansaugen von Sauerstoff in die erste Kammer kann somit durch eine Drehung des Verdichter-Kolbens mit einer kleineren Winkelgeschwindigkeit als die Winkelgeschwindigkeit des Antriebs-Kolbens erfolgen.
  • Vorzugsweise wird das Verringern der Winkelgeschwindigkeit des Verdichter-Kolbens durch das Betreiben des Generators bewirkt.
  • Durch die Verwendung des Generators kann die Rotationsenergie des Verdichter-Kolbens rekuperiert werden.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie ferner den Schritt des Drehens des Verdichter-Kolbens in Drehrichtung mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit als die des Antriebs-Kolbens, wobei das Volumen der ersten Kammer reduziert wird, zum Verdichten des Kraftstoffs in der ersten Kammer, in einer Verdichterposition der Verdichter- und Antriebskolben.
  • Vorzugsweise umfasst das Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie ferner den Schritt des Drehens der des Verdichter-Kolbens in Drehrichtung mit einer größeren Winkelgeschwindigkeit als die des Antriebs-Kolbens, wobei das Volumen der ersten Kammer reduziert wird, zum Abführen von Abgasen aus der ersten Kammer, in einer Ausstoßposition der Verdichter- und Antriebskolben.
  • Das Abführen von Abgasen aus der ersten Kammer kann somit durch das Beschleunigen des Verdichter-Kolbens relativ zum Antriebs-Kolben erfolgen.
  • Vorzugsweise wird das Beschleunigen des Verdichter-Kolbens durch das Betreiben des Generators als Elektromotor bewirkt.
  • Die Doppelfunktion als Generator und Elektromotor ermöglicht eine besonders einfache und ressourceneffiziente Bauweise des Motors.
    • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
    • Figs. 1 und 2 zeigen schematische Schnitt-Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors; und
    • Figs. 3 bis 7 zeigen schematische Darstellungen eines Verbrennungszyklusses der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Figs. 1 und 2 zeigen schematische Schnitt-Ansichten einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors 10. Der Kreiskolbenmotor 10 umfasst zwei halbtorusförmige Gehäuseschalen 12, 14, die entlang einer Verbindungsebene 12a abgedichtet miteinander verbunden sind und einen Motorblock 16 bilden. Eine Gehäuseschale 12 ist mit einem zylindrischen Motorgehäuse 13 verbunden. In einem torus- oder ringförmigen Zylinderraum 18 des Motorblocks 16 rotieren ein Antriebs-Kolben 20 und ein Verdichter-Kolben 22 um eine gemeinsame Drehachse 18a, die gleichzeitig eine Symetrieachse des Zylinderraumes 18 bildet. Der Antriebs-Kolben 20 ist mit einer Antriebswelle 24 fest verbunden, die um die Drehachse 18a drehbar im Motorblock 16 gelagert ist. Der Verdichter-Kolben 22 ist mit einer rohrförmigen Verdichterwelle 26 fest verbunden, die ebenfalls um die Achse drehbar im Motorblock 16 gelagert ist und einen Abschnitt der Antriebswelle 24 ummantelt.
  • Eine Hülle 18b des ringförmigen Zylinderraums 18 weist in Umfangsrichtung gesehen eine kreisförmige Außenkontur auf und ist durch Stege mit den Gehäuseschalen 12, 14 verbunden. Die Hülle 18b wird im Betrieb teilweise von Kühlflüssigkeit umspült, welche zwischen der Hülle 18b und den kreisförmigen Gehäuseschalen 12, 14 zwischen den Stegen hindurchgeleitet werden kann. Antriebswelle 24 und Verdichterwelle 26 sind mit Dichtungen 38 versehen, welche das Eindringen von Kühlflüssigkeit in den ringförmigen Zylinderraum 18 verhindern.
  • Die Antriebswelle 24 und die Verdichterwelle 26 verlaufen axial durch bzw. um die Drehachse 18a und sind mit einem Elektromotor 28 gekoppelt. Dabei bilden von der Antriebswelle 24 und der Verdichterwelle 26 sich in radialer Richtung erstreckende Ausleger Elektromotor-Rotoren 30, 32 aus. Der Elektromotor-Rotor 30 weist mehrere Permanentmagneten auf und ist mit der Antriebswelle 24 fest verbunden. Der Elektromotor-Rotor 32 weist mehrere Spulen auf und ist mit der Verdichterwelle 26 des Verdichter-Kolbens 22 fest verbunden.
  • Der Elektromotor-Stator 34, mit dem die Elektromotor-Rotoren 30, 32 im Betrieb in Wirkverbindung stehen, weist mehrere Spulen auf und ist mit dem Motorblock 16 fest verbunden. Zudem weist der Elektromotor-Stator 34 elektrische Kontakte 36 zur Verbindung mit einem Kondensator auf, durch den der Elektromotor 28 mit Energie versorgt wird und den der Elektromotor 28 im Generatorbetrieb auflädt. Der Kondensator kann beispielsweise ein Ultrakondensator oder ein Doppelschichtkondensator sein. Der Kondensator kann zudem mit einer Batterie oder einem Stromnetz gekoppelt sein, die bzw. das überschüssige Ladung aus dem Kondensator entnimmt und den Kondensator bei zu geringer Ladung auflädt.
  • Die Antriebswelle 24 ist mit einem Schwungrad 40 verbunden. Des Weiteren sind jeweils an der Antriebswelle 24 und der Verdichterwelle 26 Vorrichtungen 42 zur Abfrage einer Winkelposition vorgesehen. Somit können durch die Vorrichtungen 42 zur Abfrage einer Winkelposition jederzeit die absoluten Lagen des Antriebs-Kolbens 20 und des Verdichter-Kolbens 22 und deren relative Lage bestimmt und durch entsprechende Ansteuerung des Elektromotors 28 geregelt werden. Alternativ zu dem in Fig. 1 gezeigten Elektromotor-Stator 34, der im Betrieb in Wirkverbindung mit beiden Elektromotor-Rotor 30, 32 steht, können auch zwei Elektromotor-Statoren 34 vorgesehen sein, wobei im Betrieb jeder Elektromotor-Rotor 30, 32 mit einem der Elektromotor-Statoren 34 zusammenwirkt.
  • Der Verbrennungszyklus der bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kreiskolbenmotors wird im Folgenden anhand der schematischen Darstellungen in den Figs. 3 bis 7 beschrieben.
  • In Fig. 3 sind Antriebs-Kolben 20 und Verdichter-Kolben 22 in einer Startposition gezeigt. Beim Anlassen des Motors können der Antriebs-Kolben 20 und der Verdichter-Kolben 22 durch den Elektromotor 28 in die Startposition gedreht werden. Im Betrieb muss der Elektromotor 28 die Drehung des Antriebs-Kolbens 20 und des Verdichter-Kolbens 22 nur bei Bedarf korrigieren. Dazu kann beispielsweise eine Datenverarbeitungseinrichtung oder Motorsteuerung Signale von den Vorrichtungen 42 zur Abfrage der Winkelpositionen empfangen und dementsprechend den Betrieb des Elektromotors 28 als Motor oder Generator steuern.
  • Sind Antriebs-Kolben 20 und Verdichter-Kolben 22 in der Startposition, dreht der Elektromotor 28 den Antriebs-Kolben 20 und den Verdichter-Kolben 22 in die durch den Pfeil in Fig. 3 gezeigte Drehrichtung bzw. drehen sich der Antriebs-Kolben 20 und der Verdichter-Kolben 22 durch die Massenträgheit in Drehrichtung.
  • Fig. 4 zeigt einen Zustand, in dem sich der Verdichter-Kolben 22 langsamer oder mit einer kleineren Winkelgeschwindigkeit als der Antriebs-Kolben 20 dreht, so dass der Antriebs-Kolben 20 dem Verdichter-Kolben 22 vorauseilt und sich zwischen dem Antriebs-Kolben 20 und dem Verdichter-Kolben 22 eine größer werdende Kammer 44 ausbildet. Die langsamere Drehung des Verdichter-Kolbens 22 kann ausgehend von einer Drehung mit gleichen Winkelgeschwindigkeit durch Abbremsen des Verdichter-Kolbens 22 oder durch Beschleunigen des Antriebs-Kolbens 20 erreicht werden.
  • Durch Vergrößerung des Volumens der Kammer 44 wird Luft durch den Ansaugeingang 46 in die Kammer 44 eingesaugt, wenn sich die Kolben und die Kammer 44 an einer Ausgangsposition befinden. Anstatt eines einzelnen Ansaugeingangs 46 können auch mehrere Ansaugschlitze und vorzugsweise Ansauglängsschlitze vorgesehen sein. Zudem kann der Ansaugeingang 46 mit einem Ventil ausgelegt sein, das abhängig von der Position des Verdichter-Kolbens 22 mittels einer Ventilsteuerung geöffnet oder geschlossen wird. Anstatt eines Ventils können auch mehrere Ventile vorgesehen sein, so dass jeder Längsschlitz durch ein Ventil, beispielsweise ein Lippenventil, gesteuert wird.
  • Ferner können entlang eines Längsschlitzes ein oder mehrere verschiebbare Schieber vorgesehen sein. Ferner können die Ventile elektrisch, hydraulisch oder mechanisch gesteuert werden. Zudem kann eine Zuführung komprimierter Luft oder eines komprimierten Luft-GasGemisches vorgesehen sein. Der Grad der Zuführung von Luft, komprimierter Luft oder komprimiertem Luft-Gas-Gemisch kann dabei in Abhängigkeit von einem am Antriebs-Kolben 22 zu erbringenden Lastmoment gesteuert werden.
  • Nach dem Zuführen von Luft oder Luft-Gasgemisch wird, wie in Fig. 5 gezeigt, der Verdichter-Kolben 22, nachdem er den Bereich des Ansaugschlitzes 46 verlassen hat, in Drehrichtung beschleunigt, und/oder der Antriebskolben verzögert, um das Kammervolumen zu verringern. Durch das Verringern des Kammervolumens wird die in der Kammer 44 befindliche Luft bzw. das Luft-Gasgemisch verdichtet. Der Grad der Verdichtung kann dabei in Abhängigkeit von einem am Antriebs-Kolben 22 zu erbringenden Lastmoment gesteuert werden. In die Kammer 44 wird dann an einer vorbestimmten Umfangsposition oder Drehstellung der Kammer 44 oder der Antriebskolben und des Verdichterkolbens oder einer Einspritzstellung mittels einer Einspritzdüse 48 Kraftstoff eingespritzt. Das entstehende Gasgemisch wird ggf. weiter verdichtet, indem der Abstand zwischen Verdichter-Kolben 22 und Antriebs-Kolben 20 weiter verringert wird.
  • Für den Fall, dass der Rotationskolbenmotor 10 mit Erdgas oder Biogas oder allgemein mit gasförmigem Kraftstoff betrieben wird, kann anstatt der getrennten Zuführung von Luft bzw. Luft-Gasgemisch und Kraftstoff auch eine Zuführung von einem Gemisch aus gasförmigem Kraftstoff und Luft oder Luft-Gasgemisch erfolgen. Der Begriff Einspritzdüse 48 wie er in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet wird, soll somit auch solche Einrichtungen umfassen, welche dazu geeignet sind, der Kammer 44 Erdgas oder Biogas zuzuführen und allgemein jegliche Einrichtungen, welche dazu geeignet sind, der Kammer 44 Kraftstoff zuzuführen.
  • Anschließend wird das Gemisch, wie in Fig. 6 gezeigt, durch eine Zündkerze 50 gezündet, wobei sich die Kolben und die Kammer 44 in einer Zündstellung befinden. Die durch das Zünden des Kraftstoffs verursachte Expansion bewirkt einen Druckanstieg in der Kammer 44. Der Druckanstieg in der Kammer 44 bewirkt eine Vergrößerung des Drehmoments, das am Antriebs-Kolben 20 in Drehrichtung wirkt, wodurch die Drehung des Antriebs-Kolbens 20 in Drehrichtung beschleunigt werden kann. Der Druckanstieg in der Kammer 44 bewirkt ferner eine Vergrößerung des Drehmoments, das am Verdichter-Kolben 20 entgegen der Drehrichtung wirkt, wodurch die Drehung des Antriebs-Kolbens 20 in Drehrichtung tendenziell gebremst wird.
  • Das auf den Verdichter-Kolben 22 wirkende Drehmoment kann entweder über eine mechanische Einrichtung wie beispielsweise einen Freilauf kompensiert werden, indem der Verdichterkolben mechanisch an einer Drehung entgegen der Drehrichtung gehindert wird, oder zum Erzeugen von elektrischer Energie verwendet werden, indem der den Verdichter-Kolben 22 antreibende Elektromotor 28 auf Generatorbetrieb umgeschaltet wird. Alternativ kann der Verdichterkolben unter Einsatz elektrischer Energie in Drehrichtung angetrieben werden, um die Expansionsenergie des Verbrennungsgemischs in der Kammer 44 in eine angetriebene Bewegung des Antriebskolbens umzusetzen.
  • Durch die Vergrößerung des Abstandes zwischen Antriebs-Kolben 20 und Verdichter-Kolben 22 sinkt der Druck in der Kammer 44 und die auf den Antriebs-Kolben 20 in Drehrichtung und den Verdichter-Kolben 22 entgegen der Drehrichtung wirkenden Drehmomente werden verringert. In Folge des verringerten auf den Verdichter-Kolben 22 wirkenden Drehmoments entgegen der Drehrichtung kann der Verdichter-Kolben 22 durch Umschalten des Elektromotors 28 vom Generatorbetrieb in den antreibenden Betrieb mit geringem Energieaufwand in die Drehrichtung beschleunigt werden.
  • Durch das Beschleunigen des Verdichter-Kolbens 22 in Richtung der ursprünglichen Drehrichtung werden, wie in Fig. 7 gezeigt, die Kammer 44 verkleinert und die Abgase über einen oder mehrere Auspuffschlitze 52 aus der Kammer 44 herausgedrückt, so dass ein neuer Verbrennungszyklus gestartet werden kann.
  • Wird der Durchmesser des Zylinderraums des Kreiskolbenmotors 10 bezüglich der Drehachse hinreichend groß ausgeführt, können mehrere Zündungen oder Arbeitstakte während einer einzelnen Antriebswellen-Umdrehung durchgeführt werden. Somit kann die Notwendigkeit, mehrere Zylinderblöcke vorzusehen, vermieden werden. Bei entsprechender Steuerung des Verdichter-Kolbens 22 und des Antriebskolbens 20 kann auch das Selbstzünder-Prinzip herkömmlicher Dieselmotoren übernommen werden, indem Luft angesaugt, stark verdichtet und in die heiße verdichtete Luft Kraftstoff zur Selbstentzündung eingespritzt wird.
  • Ferner ist vorgesehen, dass der Kreiskolbenmotor 10 bei Bedarf in einen Freilaufbetrieb wechselt, in dem Antriebs-Kolben 20 und Verdichter-Kolben 22 bei im Wesentlichen festem gegenseitigen Abstand in dem Zylinderraum rotieren, ohne dass Luft und Kraftstoff zugeführt oder gezündet werden. Der Freilaufbetrieb kann beispielsweise bei Verwendung in einem Kraftfahrzeug dazu dienen beim "Gas Wegnehmen" Kraftstoff einzusparen.
  • Da der Kreiskolbenmotor 10 als verschleißbehaftete Teile nur den Antriebs-Kolben 20 und den Verdichter-Kolben 22 aufweist, kann zudem ein geringes Gewicht und geringer Verschleiß des Kreiskolbenmotors 10 erreicht werden. Da Antriebs-Kolben 20 und Verdichter-Kolben 22 in der Regel nur relative geringer gegenläufige Bewegungen ausführen, kann ein ruhiger Lauf realisiert werden. Außerdem benötigt ein mit dem Kreiskolbenmotor 10 ausgerüstetes Kraftfahrzeug keine separate Lichtmaschine, da der Elektromotor 28 im Generatorbetrieb elektrische Energie erzeugt. Wird die Antriebs-Welle 24 zudem mit einem Generator gekoppelt oder ist die Antriebs-Welle 24 mit einem Generator koppelbar, kann der Kreiskolbenmotor 10 auch für Hybrid-Kraftfahrzeuge eingesetzt werden.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 10
    Kreiskolbenmotor
    12
    Gehäuseschale
    12a
    Verbindungsebene
    13
    Motorgehäuse
    14
    Gehäuseschale
    16
    Motorblock
    18
    Zylinderraum
    18a
    Drehachse
    18b
    Hülle
    20
    Antriebs-Kolben
    22
    Verdichter-Kolben
    24
    Antriebswelle
    26
    Verdichterwelle
    28
    Elektromotor
    30,32
    Elektromotor-Rotoren
    34
    Elektromotor-Stator
    36
    Elektrische Kontakte
    38
    Dichtungen
    40
    Schwungrad
    42
    Vorrichtung zur Abfrage einer Winkelposition
    44
    Kammer
    46
    Ansaugeingang
    48
    Einspritzdüse
    50
    Zündkerze
    52
    Auspuffschlitze

Claims (9)

  1. Kreiskolbenmotor (10), umfassend:
    ein Gehäuse (16), welches einen torusförmigen Zylinderraum (18) mit einer Drehachse (18a) und einem Ansaugeingang (46) und einem Ausstoßausgang (52) aufweist;
    einen Antriebs-Kolben (20) und einen Verdichter-Kolben (22), welche um die Drehachse (18a) drehbar in dem Gehäuse (16) gelagert sind und dazu eingerichtet sind, in dem torusförmigen Zylinderraum (18) zu rotieren; und
    eine Einspritzdüse (48), welche dazu eingerichtet ist, Kraftstoff in den torusförmigen Zylinderraum (18) einzuspritzen;
    wobei der Verdichter-Kolben (22) mit einem Elek-tromotor (28) gekoppelt ist, welcher mit einem Energiespeicher verbunden und dazu eingerichtet ist, den Verdichter-Kolben (22) mit einem gesteuerten Drehmoment zu beaufschlagen,
    wobei der Antriebs-Kolben (20) drehfest mit einer um die Drehachse (18a) drehbar gelagerten Antriebswelle (24) gekoppelt ist,
    wobei der Elektromotor (28) dazu eingerichtet ist, Energie aus dem Energiespeicher zu entnehmen und den Verdichter-Kolben (22) in einer Drehrichtung zu beschleunigen,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (28) dazu eingerichtet ist,
    einen aus der Zündung des Kraftstoffs resultierenden Rückstoß, welcher den Verdichter-Kolben (22) entgegen der Drehrichtung antreibt, in elektrische Energie umzuwandeln und diese dem Energiespeicher zuzuführen.
  2. Kreiskolbenmotor (10) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Zündkerze (50), welche dazu eingerichtet ist, den Kraftstoff zu zünden.
  3. Kreiskolbenmotor (10) nach Anspruch1, wobei der Energiespeicher ein Kondensator ist.
  4. Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie, umfassend die Schritte:
    Unterteilen eines torusförmigen Zylinderraums (18), in dem ein Antriebs-Kolben (20) und ein Verdichter-Kolben (22) zur Drehung um eine gemeinsame Achse aufgenommen sind, in eine erste Kammer (44) und eine zweite Kammer, die jeweils zwischen dem Antriebs-Kolben (20) und dem Verdichter-Kolben (22) gebildet werden;
    Zuführen von Sauerstoff in die erste Kammer (44);
    Einspritzen von Kraftstoff in die erste Kammer (44);
    Zünden des Kraftstoffs in der ersten Kammer (44);
    Abführen von Abgasen aus der ersten Kammer (44);
    Abstützen des Verdichter-Kolbens (22) relativ zum Gehäuse (16) gegen den durch das Zünden des Kraftstoffs in der ersten Kammer (44) erzeugten Rückstoß durch einen an eine Welle des Verdichter-Kolbens (22) gekoppelten Elektromotor (28),
    dadurch gekennzeichnet. dass eine auf den Verdichter-Kolben (22) wirkende Rückstoßenergie durch Betreiben des Elektromotors (28) als Generator in elektrische Energie umgewandelt wird.
  5. Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie nach Anspruch4, ferner umfassend den Schritt:
    Verringern einer Drehgeschwindigkeit des Verdichter-Kolbens (22) in Drehrichtung des Antriebs-Kolbens (20), wobei ein Volumen der ersten Kammer (44) vergrößert wird, zum Zuführen von Sauerstoff in die erste Kammer (44).
  6. Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie nach Anspruch5, wobei das Verringern der Rotationsgeschwindigkeit des Verdichter-Kolbens (22) in Rotationsrichtung des Antriebs-Kolbens (20) durch das Betreiben des Elektromotors (28) als Generator bewirkt wird.
  7. Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie nach Anspruch6, ferner umfassend den Schritt:
    Vergrößern der Drehgeschwindigkeit des Verdichter-Kolbens (22) in Drehrichtung des Antriebs-Kolbens (20), wobei das Volumen der ersten Kammer (44) reduziert wird, zum Verdichten des Kraftstoffs in der ersten Kammer (44).
  8. Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie nach Anspruch6, ferner umfassend den Schritt:
    Vergrößern der Drehgeschwindigkeit des Verdichter-Kolbens (22) in Drehrichtung des Antriebs-Kolbens (20), wobei das Volumen der ersten Kammer (44) reduziert wird, zum Abführen von Abgasen aus der ersten Kammer (44).
  9. Verfahren zum Erzeugen mechanischer Energie nach Anspruch 6 oder 8, wobei das Beschleunigen des Verdichter-Kolbens (22) durch den Elektromotor (28) bewirkt wird.
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