WO2019149297A1 - Axial piston motor - Google Patents

Axial piston motor Download PDF

Info

Publication number
WO2019149297A1
WO2019149297A1 PCT/DE2018/100075 DE2018100075W WO2019149297A1 WO 2019149297 A1 WO2019149297 A1 WO 2019149297A1 DE 2018100075 W DE2018100075 W DE 2018100075W WO 2019149297 A1 WO2019149297 A1 WO 2019149297A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
combustion chamber
working
axial piston
valve
poppet valve
Prior art date
Application number
PCT/DE2018/100075
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ulrich Rohs
Original Assignee
GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH filed Critical GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH
Priority to PCT/DE2018/100075 priority Critical patent/WO2019149297A1/en
Publication of WO2019149297A1 publication Critical patent/WO2019149297A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01BMACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/10Control of working-fluid admission or discharge peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12Transmitting gear between valve drive and valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L3/00Lift-valve, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces; Parts or accessories thereof
    • F01L3/12Cooling of valves
    • F01L3/16Cooling of valves by means of a fluid flowing through or along valve, e.g. air
    • F01L3/18Liquid cooling of valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/10Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by fluid means, e.g. hydraulic
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/26Engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main-shaft axis; Engines with cylinder axes arranged substantially tangentially to a circle centred on main-shaft axis

Definitions

  • the invention relates to an axial piston motor with internal continuous
  • Such axial piston engines have a continuously operating combustion chamber, a number of working cylinders with in this reciprocating working piston and a Abtriebswehe, wherein the combustion chamber and the output are coaxial with each other on a central axis and the working cylinders are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected via open and closable shot channels with the working cylinders.
  • Corresponding axial piston motors with internal continuous combustion can be found, for example, in EP 1 035 310 A2, EP 2 711 499 A2, WO 2011/009455 A2, WO 2012/107013 A2 and also in the as yet unpublished German patent application DE 10 2015 118 237, where there are each slider, whether rotary valve or spool, used to open or close the shot channels.
  • CO carbon monoxide
  • CH unburned or incompletely burned hydrocarbons
  • the invention is based on the basic knowledge that - contrary to all previous assumptions - poppet valves can be used to open and close at least one of the weft channels, especially if additional measures to reduce the risk of carbon monoxide (CO) production or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons (CH).
  • CO carbon monoxide
  • CH unburned or incompletely burned hydrocarbons
  • an axial piston internal continuous combustion engine comprising a continuously operating combustion chamber, a plurality of working cylinders having reciprocating working pistons and an output shaft, the combustion chamber and the output shaft being coaxial with each other on a central axis and the working cylinders are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected to the working cylinders via openable and closable shot channels, characterized in that the combustion chamber has a combustion chamber wall and at least one of the shot channels can be opened and closed via a poppet valve seated in the combustion chamber wall in order to have a good efficiency even at relatively high speeds and to reduce the risk of generating carbon monoxide or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons as possible.
  • the arrangement of the poppet valve in the combustion chamber wall dead spaces in front of the poppet valve can be reduced to a minimum, the poppet valve, even at high speeds unlike the known slide arrangements, can allow high efficiency.
  • an axial piston internal continuous combustion engine comprising a continuously operating combustion chamber, a plurality of working cylinders having reciprocating in this reciprocating working piston and an output shaft, wherein the combustion chamber and the output shaft coaxial with each other on a Central axis and the working cylinder are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected via open and closable shot channels with the working cylinders, characterized in that at least one of the weft channels via a suspended poppet valve is openable and closable, even at relatively high speeds to have a good efficiency and to reduce the risk of generating carbon monoxide or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons as possible.
  • the poppet valve in turn allows a relatively high efficiency, while the hanging configuration in the direction of the higher pressure, ie in the direction of the combustion chamber, the risk of any dead spaces, for example, by a valve stem could be avoided, since the valve stem in the direction of the low-pressure side, that is to say from the poppet valve, extends in the direction of the working cylinder when the poppet valves are suspended, and consequently faces the disk surface of the combustion chamber.
  • an axial piston internal continuous combustion engine comprising a continuously operating combustion chamber, a number of working cylinders with reciprocating in this reciprocating working piston and a Abtriebswehe, wherein the combustion chamber and the Abreteswehe coaxial with each other on a Central axis and the working cylinders are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected via open and closable shot channels with the working cylinder, characterized in that at least one of the weft channels via a poppet valve with a component extending in the direction of the working stroke of the working piston Valve stem is open and closable to have a good efficiency even at relatively high speeds and reduce the risk of generating carbon monoxide and the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons.
  • the poppet valve also permits relatively high efficiency at higher rotational speeds, while the orientation of the valve stem in the direction of the working piston, ie opposite the return stroke of the working piston, accordingly ensures that the plate of the poppet valve points in the direction of the combustion chamber. which accordingly minimizes the risk of dead space, as already explained above.
  • poppet valves which have a relatively small mass and in which the heat can be dissipated initially only on the valve stem, can still be used if, as in the practical experiment then can be understood, the valve opening times not too long and the corresponding poppet valve can be additionally cooled by suitable measures.
  • the valve opening times are below 20 °, in particular below 18 °, which have proven in a practical embodiment valve opening times by 12.5 °, for example in an interval between 10 ° and 15 °, as advantageous.
  • This allows sufficiently short opening times, so that too much thermal energy is not transferred when flowing around the poppet valves, with opening times below 6 °, especially below 8 ° already can lead to efficiency reductions, if due to the then relatively short opening times only very little hot gases through the Poppet valve and the associated firing channel get into the respective working cylinder.
  • the final opening times even if they are given in angular degrees, depend on the rotational speed of the axial-piston motor, which, however, then only requires a conversion.
  • the poppet valve has a water-cooled valve seat, so that when the poppet valve is closed, the poppet valve can be cooled via its valve seat.
  • other measures such as filling the poppet valve with a liquid at the operating temperature of the axial piston motor metal or similar measures that are known in conventional engines in the high performance area for cooling poppet valves, are used.
  • the water-cooled valve seat is particularly easy to implement when the poppet valve in the combustion chamber, especially in the combustion chamber floor, sitting, as usually the combustion chamber, and accordingly also the associated combustion chamber floor, is already water cooled.
  • the poppet valve can also be arranged in a side wall of the combustion chamber, ie in a wall region of the combustion chamber, which or has a surface component parallel to the central axis.
  • the poppet valve or the poppet valves can be arranged in a transition region between the combustion chamber bottom and side wall of the combustion chamber, in which case it depends, as the valve stem in a suitable manner and in particular in coordination with The other modules of the axial piston motor can be aligned and controlled.
  • valve stems also point outwards with a radial component, in which case they must, if appropriate, be guided past the working cylinders or should be provided in the intermediate spaces between the working cylinders.
  • mechanical controls are available, as they are already used in a similar form for the known sliding arrangements.
  • Age natively also hydraulic or pneumatic or electromotive or electromag netic drives can be provided for the poppet valves, especially when the geometric conditions complicate an effective Anstell horruiteung by mechanical means.
  • valve seats build relatively compact, if at least two poppet valves, preferably all used for opening and closing the shot channels poppet valves, sitting in the combustion chamber wall and each having a common assembly formed valve seats. This requires a structurally simple and reliable arrangement of the valves to one another and, if the valve seat is water-cooled, an effective cooling of the respective valve seat.
  • the common valve seat forms the combustion chamber floor of the combustion chamber wall.
  • a working space can be defined, which is already used in the prior art for the control of the control piston and a water mill.
  • a work space spanned by the working cylinders it being understood that a corresponding work space can also be spanned by the working cylinders and defined extending away from the combustion chamber along the central axis in the direction of the output shaft.
  • the valve stem extends in such a defined working space, which a particularly compact arrangement of the poppet valves and their control he allows, which then also the corresponding axial piston motor builds compact accordingly.
  • valve stems need not necessarily be formed parallel to the central axis, which initially, however, structurally appears to be relatively easy to implement.
  • valve stems may also be directed radially outwards from the combustion chamber at a slight angle, which then makes it possible for any bends or kinks in the weft channels, which may possibly lead to a reduction in the efficiency, to be reduced to a minimum ,
  • the associated shot channel has a bend or angle to the associated working cylinder, since ultimately the valve stem in any way has to be led out of the firing channel, if this from the Combustion chamber is pioneering, which is independent of the other features of the present invention for an axial piston internal continuous combustion, comprising a continuously operating combustion chamber, a number of working cylinders in this reciprocating working piston and an output shaft, wherein the combustion chamber and the output shaft coaxial with each other on a central axis and the working cylinders are arranged around the central
  • a poppet valve is arranged in each of the firing channels and the poppet valves are arranged in a circular shape relative to each other. This allows a compact design and a uniform and easy control of all poppet valves.
  • the poppet valve is controlled via a cam arm or a cam disc with openings.
  • the working cylinder may have exhaust valves, which are also designed as poppet valves.
  • the exhaust valves are arranged with respect to their valve stems with a component opposite to the directional component of the valve stems of the poppet valves opening and closing the firing channels.
  • the exhaust valves can ultimately be recognized without significant dead space in the working cylinders.
  • the axial piston motor has a number of compressor cylinders with in this reciprocating compressor piston, whereby appropriately compressed air for the combustion chamber can be clearlygesteht.
  • the Ver emphasizerzy are preferably cylinder as well as the working cylinder arranged around the central axis, whereby a correspondingly compact structure can be respectively.
  • This can be used to compress the energy that is recovered in the working cylinders in the compressor cylinder, for example, by the compressor piston are driven by the working piston. This can happen, for example, indirectly via a flywheel or a driven pulley.
  • each compressor piston is connected in accordance with a working piston.
  • the connecting rod in each case drives the output woof via a flywheel with a curved path, in which case - depending on the specific structure of the axial piston motor - also, for example, a swash plate or similar measures with which a Reziprokbewe movement of the connecting rod or the piston and the compressor piston can be mechanically converted into a rotational movement of the output woe, can be used.
  • a structural compactness it is advantageous if between the
  • Compressors cylinders and the combustion chamber is arranged at least one supply line, wherein for energetic reasons, the supply line can be interactively connected to each other in particular via a heat exchanger with an outgoing from the working cylinders derivatives.
  • the waste heat from the working cylinders of the compressed air from the compressor cylinder can be supplied, which accordingly increases the efficiency.
  • exhaust valves and inlet valves can also be arranged correspondingly on the compressor side, but in the present case are not the subject of the invention.
  • the efficiency and in particular the compression performance can be optimized here as well.
  • Figure 1 is a schematic section through an axial piston motor
  • Figure 2 is a detail view of the axial piston motor of Figure 1;
  • FIG. 3 shows a detailed representation of a detail shown in FIGS. 1 and 2
  • the axial-piston engine 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a continuously operating combustion chamber 20 and six working cylinders 30 and six compressor cylinders 40 and an output shaft 50. It is understood that in other embodiments, other numbers of working cylinders 30 and compressor cylinders 40 may be readily provided.
  • combustion chamber 20 and the output shaft 50 are arranged coaxially with one another on a central axis 11, which represents a main axis of symmetry of the axial piston motor 10.
  • the working cylinder 30 and the compressor cylinder 40 are also arranged around the central axis 11 around rotationally symmetrical to each other.
  • Working pistons 31 run in the working cylinders 30 and compressor pistons 41 run in the compressor cylinders 40.
  • a working piston 31 and a compressor piston 41 are connected to each other via a connecting rod 59, so that in this way directly energy from the respective working piston 31 can be transmitted to the respective compressor piston 41.
  • a direct connection between the working piston 31 and the compressor piston 41 need not necessarily be provided, since ultimately it does not play any raw, in which way compressed air of the combustion chamber 20 can be provided.
  • the present arrangement is structurally compact and energetically premature.
  • the output shaft 50 carries a flywheel 53 with a cam track 54, which is comprised of rollers 58, which are each arranged on the connecting rod 59. In this way, the reciprocating motion of the connecting rod 59 can be coupled with the rotational movement of the output 50.
  • the axial piston motor 10 also has a heat exchanger 70, by which on the one hand a supply line 71 from a compressor-side plenum 74 to the combustion chamber 20 and on the other hand exhaust gas from a working piston side manifold 73, which is connected via leads 72 to the working cylinders 30 leads , In this way, the exhaust gas from the working cylinders 30 can be used to heat the compressed air from the compressor cylinders 40.
  • exhaust valves 32 are arranged, which are formed in a manner known per se as poppet valves.
  • the Control of the exhaust valves 32 hydraulically and via suitable and closing acting compression springs, which may be provided in different embodiments readily a mechanical or pneumatic control.
  • the working pistons 31 run with a working stroke 39 and with a return stroke 38. This movement is followed by the compressor piston 41 accordingly.
  • 30 shot channels 21 are provided between the combustion chamber 20 and the working cylinders, which are openable and closable via poppet valves 60, so that hot working gas from the combustion chamber 20 are selectively fed to the working cylinders 30 and can do his job there.
  • the working gas is then expelled via the discharge valves 32 from the power pistons 31 and passes through the discharge lines 72 into the heat exchanger 70 where it heats much of its thermal energy to compressed air from the compressor cylinder 40 and from the compressor side collection space 74, respectively.
  • the compressed air is supplied to the combustion chamber 20, in which case in a conventional manner after the heat exchanger 70, a further heating via a
  • Combustion chamber 28 which is to be cooled by this air itself can take place.
  • the shot channels 21 are also heat shields 27, which are formed in this embodiment as a ceramic tube and the minimization of thermal losses and the discharge of the surrounding assemblies serve. Also, the side wall 25 of the combustion chamber 20 is formed in this embodiment as a ceramic tube to serve in this way accordingly as insulation.
  • the combustion chamber 20 itself is fed in this embodiment on the one hand via a main burner 15, which has a main nozzle 17 and is fed via lateral, not separately numbered oblique feed openings with heated compressed air, so that the actual combustion takes place in the combustion chamber 20.
  • a pre-burner 16 Before the fuel from the main nozzle 17 comes into contact with the compressed air, it is thermally decomposed via a pre-burner 16, which in turn has a pre-nozzle 18 with a separate air supply (not numbered separately).
  • the fuel is given here via fuel supply 19.
  • axial piston motor 10 can be provided with alternative burner arrangements, without thereby the basic functionality and in particular the advantages of the present invention in question.
  • the side wall 25 and a combustion chamber bottom 23 form the combustion chamber wall 22, in which case also a combustion chamber lid, in which the main burner 15 and possibly also the oblique feed openings are arranged with heated compressed air, must be added.
  • combustion chamber insulation 26 is provided, which in this case
  • Embodiment is shown by a distance-maintaining spiral and through which the compressed air is supplied to the side wall 25 through the oblique feed openings in the combustion chamber cover or via ventilation holes of the nozzle 18 to the burner, whereby on the other hand, a cooling of the side wall 25 and on the other hand achieves a further pre-tempering of the air can be.
  • the combustion chamber carrier 28 and in particular also the combustion chamber bottom 23 are water-cooled via a water cooling system 69. This also applies to a valve carrier 68, which carries the poppet valves 60.
  • the poppet valves 60 each have a valve stem 61 and a valve cover 63, which sits in a closed state in a valve seat 62.
  • valve cover 63 Via a valve spring 64 which is supported on the valve carrier 68 and a support 65 against which the valve spring 64 acts, the valve cover 63 is pulled against the valve seat 62, the poppet valve 60 being designed as a suspended poppet valve.
  • Valve guide 66 is guided for the associated movement, which is arranged in the valve carrier 68.
  • a camshaft 55 which sits on the output shaft 50, so that the former is synchronized with the rotational movement of the output shaft 50.
  • the camshaft 55 carries a cam plate 52 with openings 56 through which lubricant can also reach the poppet valves 60.
  • Poppet valves 16 can be driven. Due to the small extent of the cam arm 51 in the circumferential direction around the central axis 11, accordingly, lubricant can reach the poppet valves 60.
  • the combustion chamber bottom 23 is formed by a plate forming all the valve seats 62 of the poppet valves, while in the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, a separate valve seat 62 is provided per poppet valve 60, each into the combustion chamber bottom 23 is arranged.
  • the embodiment illustrated in FIG. 3 is particularly compact and stable, and in particular is also structurally easy to cool. Incidentally, the embodiment shown in FIG. 3 corresponds to FIG.
  • Axialkolbenmotoren 10 the poppet valves 60 in the combustion chamber wall 22 and in the combustion chamber bottom 23 and ensure that the shot channels 21 are open and closed.
  • the poppet valves 60 may also be arranged in the side wall 25 of the combustion chamber, which, however, may be less compact or may be more complex in terms of controlling the poppet valves 60.
  • the final channels 21 each have a kink 24, through which the path of the firing channel 21 of the combustion chamber wall 22 and of the
  • Combustor floor 23 is embossed to the working cylinder 30. This kink 24 is seen from the combustion chamber 20 from behind the poppet valves 60, so that the respective valve stem 61 may be formed rectilinear.
  • the kink can also be made weaker, especially if the working cylinder even closer to the
  • Central axis 11 are set.
  • the valve stems 61 be tilted radially outward at an angle of inclination, so that the kink 24 can also be made weaker, whereby any reductions in the flow can be reduced to a minimum.
  • valve stems 61 of the poppet valves 60 are directed in the opposite direction to the valve stems of the outlet valves 62 and are directed, in particular in the direction of the working stroke 39, of the working pistons and not in the direction of the return stroke 38.
  • a working space 12 can be defined, whose height is limited by the working cylinder, said working space 12 then has a combustion chamber side boundary 13 and a output shaft side boundary 14, by the height of the Abreitszylinder 30 can be defined.
  • valve stems 61 of the poppet valves 60 are arranged in the working space 12.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

In order, in the case of an axial piston motor, to make a satisfactory degree of efficiency possible, even at comparatively high rotational speeds, and to reduce the risk of the production of carbon monoxide and/or the quantity of unburnt and/or incompletely burnt hydrocarbons, it can be the case in an axial piston motor that (i) a combustion chamber has a combustion chamber wall, and at least one of the feed ducts can be opened and closed via a poppet valve which is seated in the combustion chamber wall, (ii) one of the feed ducts can be opened and closed via an overhead poppet valve, and/or (iii) at least one of the feed ducts can be opened and closed via a poppet valve with a valve stem which extends with one component in the direction of a working stroke of working pistons.

Description

Axialkolbenmotor  axial piston motor
[01] Die Erfindung betrifft einen Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher[01] The invention relates to an axial piston motor with internal continuous
Verbrennung. Combustion.
[02] Derartige Axialkolbenmotoren weisen eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer, eine Anzahl von Arbeitszylindern mit in diesen hin- und her laufenden Arbeitskolben und eine Abtriebswehe auf, wobei die Brennkammer und die Abtriebswehe koaxial zueinander auf einer Zentralachse und die Arbeitszylinder um die Zentralachse herum angeordnet sind und wobei die Brennkammer über offen- und schließbare Schusskanäle mit den Arbeitszylindern verbunden ist. Entsprechende Axialkolbenmotoren mit innerer kontinuierlicher Verbrennung finden sich bei- spielsweise in der EP 1 035 310 A2, der EP 2 711 499 A2, der WO 2011/009455 A2, der WO 2012/107013 A2 und auch in der noch unveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2015 118 237, wobei dort jeweils Schieber, seien es Drehschieber oder Schieberkolben, zum Öffnen bzw. Schließen der Schusskanäle benutzt werden. Such axial piston engines have a continuously operating combustion chamber, a number of working cylinders with in this reciprocating working piston and a Abtriebswehe, wherein the combustion chamber and the output are coaxial with each other on a central axis and the working cylinders are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected via open and closable shot channels with the working cylinders. Corresponding axial piston motors with internal continuous combustion can be found, for example, in EP 1 035 310 A2, EP 2 711 499 A2, WO 2011/009455 A2, WO 2012/107013 A2 and also in the as yet unpublished German patent application DE 10 2015 118 237, where there are each slider, whether rotary valve or spool, used to open or close the shot channels.
[03] Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Axialkolbenmotor bereitzustellen, der auch bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen einen guten Wirkungsgrad aufweist und bei dem das Risiko der Erzeugung von Kohlenmonoxid (CO) bzw. die Menge unverbrannter bzw. nicht vollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe (CH), beispielsweise durch Quentch-Phänomene, möglichst reduziert ist. [03] It is an object of the invention to provide an axial piston engine which has a good efficiency even at relatively high speeds and in which the risk of generating carbon monoxide (CO) or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons (CH), For example, by Quentch phenomena, as possible reduced.
[04] Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Axialkolbenmotor mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung. [04] The object of the invention is achieved by an axial piston motor having the features of independent claim 1. Further, possibly also independent thereof, advantageous embodiments can be found in the subclaims and the following description.
[05] Hierbei geht die Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass - entgegen aller bisheriger Annahmen - durchaus auch Tellerventile zum Öffnen und Schließen wenigstens eines der Schusskanäle genutzt werden können, insbesondere wenn noch ergänzende Maßnahmen zur Reduktion der Risikos der Erzeugung von Kohlenmonoxid (CO) bzw. der Menge unverbrannter bzw. nicht vollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe (CH) getroffen werden. Derartige Maßnahmen können in der Vermeidung von Toträumen zwischen der Brennkammer und den Tellerventilen als Grundidee zusammengefasst werden. [06] An sich ist die Verwendung von Tellerventilen bei Kurbelwellenmotoren, und nicht bei Axialkolbenmotoren, mit innerer kontinuierlicher Verbrennung seit 1910 aus der US 972,504 oder auch seit 1925 aus veröffentlichten GB 63 53 bekannt. Jedoch lassen die dort vorgesehenen, langen Schusskanäle zwischen Brennkammer und Arbeitszylinder hohe Wirkungsgrade in keinster Weise vermuten und führen insbesondere zu Schusskanalausgestaltungen, die eine hohe Anzahl möglicher Toträume erwarten lassen. [05] In this case, the invention is based on the basic knowledge that - contrary to all previous assumptions - poppet valves can be used to open and close at least one of the weft channels, especially if additional measures to reduce the risk of carbon monoxide (CO) production or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons (CH). Such measures can be summarized in the prevention of dead spaces between the combustion chamber and the poppet valves as a basic idea. By itself, the use of poppet valves in crankshaft engines, and not in axial piston engines, with internal continuous combustion since 1910 is known from US 972,504 or also from 1925 published GB 63 53. However, there provided, long shot channels between combustion chamber and cylinder high efficiencies in any way suspect and lead in particular to Schusskanalausfaltungen that can expect a high number of possible dead spaces.
[07] In konkreter Umsetzung kann sich ein Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer, eine Anzahl von Arbeitszylindern mit in diesen hin- und her laufenden Arbeitskolben und eine Abtriebswelle, wobei die Brennkammer und die Abtriebswelle koaxial zueinander auf einer Zentralachse und die Arbeitszylinder um die Zentralachse herum angeordnet sind und wobei die Brennkammer über offen- und schließbare Schusskanäle mit den Arbeitszylindern verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass die Brennkammer eine Brennkammerwandung aufweist und wenigstens einer der Schusskanäle über ein in der Brennkammerwandung sitzendes Tellerventil offen- und schließbar ist, um auch bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen einen guten Wirkungsgrad aufzuweisen und das Risiko der Erzeugung von Kohlenmonoxid bzw. die Menge unverbrannter bzw. nicht vollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe möglichst zu reduzieren. Durch die Anordnung des Tellerventils in der Brennkammerwandung können Toträume vor dem Tellerventil auf ein Minimum reduziert werden, wobei das Tellerventil auch bei hohen Drehzahlen anders als die bekannten Schieberanordnungen, einen hohen Wirkungsgrad ermöglichen kann. [07] In concrete implementation, an axial piston internal continuous combustion engine comprising a continuously operating combustion chamber, a plurality of working cylinders having reciprocating working pistons and an output shaft, the combustion chamber and the output shaft being coaxial with each other on a central axis and the working cylinders are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected to the working cylinders via openable and closable shot channels, characterized in that the combustion chamber has a combustion chamber wall and at least one of the shot channels can be opened and closed via a poppet valve seated in the combustion chamber wall in order to have a good efficiency even at relatively high speeds and to reduce the risk of generating carbon monoxide or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons as possible. The arrangement of the poppet valve in the combustion chamber wall dead spaces in front of the poppet valve can be reduced to a minimum, the poppet valve, even at high speeds unlike the known slide arrangements, can allow high efficiency.
[08] Kumulativ bzw. alternativ hierzu kann sich ein Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer, eine Anzahl von Arbeitszylindern mit in diesem hin- und her laufenden Arbeitskolben und eine Abtriebswelle, wobei die Brennkammer und die Abtriebswelle koaxial zueinander auf einer Zentralachse und die Arbeitszylinder um die Zentralachse herum angeordnet sind und wobei die Brennkammer über offen- und schließbare Schusskanäle mit den Arbeitszylindern verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass wenigstens einer der Schusskanäle über ein hängendes Tellerventil offen- und schließbar ist, um auch bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen einen guten Wirkungsgrad aufzuweisen und das Risiko der Erzeugung von Kohlenmonoxid bzw. die Menge unverbrannter bzw. nicht vollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe möglichst zu reduzieren. Hierbei ermöglicht das Tellerventil wiederum einen verhältnismäßig hohen Wirkungsgrad, während durch die hängende Ausgestaltung in Richtung des höheren Drucks, also in Richtung der Brennkammer die Gefahr etwaiger Toträume, die beispielsweise durch eine Ventilschaft bedingt sein könnten, vermieden werden, da sich bei hängenden Tellerventilen der Ventilschaft in Richtung der Niederdruckseite, also vom Tellerventil aus gesehen in Richtung des Arbeitszylinders erstreckt und mithin die Tellerfläche der Brennkammer zugewandt ist. [08] Cumulatively or alternatively, an axial piston internal continuous combustion engine comprising a continuously operating combustion chamber, a plurality of working cylinders having reciprocating in this reciprocating working piston and an output shaft, wherein the combustion chamber and the output shaft coaxial with each other on a Central axis and the working cylinder are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected via open and closable shot channels with the working cylinders, characterized in that at least one of the weft channels via a suspended poppet valve is openable and closable, even at relatively high speeds to have a good efficiency and to reduce the risk of generating carbon monoxide or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons as possible. In this case, the poppet valve in turn allows a relatively high efficiency, while the hanging configuration in the direction of the higher pressure, ie in the direction of the combustion chamber, the risk of any dead spaces, for example, by a valve stem could be avoided, since the valve stem in the direction of the low-pressure side, that is to say from the poppet valve, extends in the direction of the working cylinder when the poppet valves are suspended, and consequently faces the disk surface of the combustion chamber.
[09] Kumulativ bzw. alternativ hierzu kann sich ein Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer, eine Anzahl von Arbeitszylindern mit in diesen hin- und her laufenden Arbeitskolben und eine Abtriebswehe, wobei die Brennkammer und die Abtriebswehe koaxial zueinander auf einer Zentralachse und die Arbeitszylinder um die Zentralachse herum angeordnet sind und wobei die Brennkammer über offen- und schließbare Schusskanäle mit den Arbeitszylinder verbunden ist, dadurch auszeichnen, dass wenigstens einer der Schusskanäle über ein Tellerventil mit einem sich mit einer Komponente in Richtung des Arbeitshubs der Arbeitskolben erstreckenden Ventilschaft offen- und schließbar ist, um auch bei verhältnismäßig Drehzahlen einen guten Wirkungsgrad aufzuweisen und das Risiko der Erzeugung von Kohlenmonoxid bzw. die Menge unverbrannter bzw. nicht vollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe zu reduzieren. Hierbei ermöglicht auch in diesem Zusammenhang das Tellerventil einen verhältnismäßig hohen Wirkungsgrad bei höheren Drehzahlen, während die Ausrichtung des Ventilschafts in Richtung des Arbeitshubs der Arbeitskolben, also entgegengesetzt des Rückhubs der Arbeitskolben, dementsprechend dafür sorgt, dass der Teller des Tellerventils in Richtung der Brennkammer weist, was dementsprechend, wie bereits vorstehend dargelegt, das Risiko von Toträumen minimiert. [10] In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, dass die Strömungsverhältnisse bei kontinuierlich arbeitenden Brennkammern, wie sie bei Motoren mit innerer kontinuierlicher Verbrennung zu finden sind, in keiner Weise zu vergleichen sind mit den Verhältnissen bei Motoren, bei denen bei jedem Hub eine Zündung und mithin eine Explosion erfolgt. Letzteres bedingt - naturgemäß - eine in einem Zylinder wandernde und sich ausbreitende Flamme mit einer einhergehenden Druckwelle, während sich bei einer kontinuierlich arbeitenden Brenn kammer bis hin zu den Ventilen in den Schusskanälen auch entsprechend kontinuierliche Verhältnisse ausbilden und auch bereits heiße Gase durch die Schusskanäle in den Arbeitszylinder gelangen, was bei Motoren, in welchen erst in den Arbeitszylindern eine Zündung erfolgt, gänzlich anders abläuft. [11] Obgleich die Tellerventile somit unmittelbar einen Heißgasstrom ausgesetzt sind, der, je nach konkreter Ausgestaltung durchaus weit über l.000°C betragen kann, da die Temperatur an der Brennkammerwand durchaus ungefähr 2.200°C beträgt, ist es technisch umsetzbar, dass die Ventile nicht überhitzen. Es hat sich überraschender Weise herausgesteht, dass trotz dieser hohen Temperaturen durchaus Tellerventile, die eine verhältnismäßig kleine Masse haben und bei denen die Wärme zunächst nur über den Ventilschaft abgeführt werden kann, dennoch zur Anwendung kommen können, wenn, wie im praktischen Versuch dann auch nachzuvollziehen ist, die Ventilöffnungszeiten nicht zu lang sind und das entsprechende Tellerventil über geeignete Maßnahmen ergänzend gekühlt werden kann. [09] Cumulatively or alternatively, an axial piston internal continuous combustion engine, comprising a continuously operating combustion chamber, a number of working cylinders with reciprocating in this reciprocating working piston and a Abtriebswehe, wherein the combustion chamber and the Abtriebswehe coaxial with each other on a Central axis and the working cylinders are arranged around the central axis and wherein the combustion chamber is connected via open and closable shot channels with the working cylinder, characterized in that at least one of the weft channels via a poppet valve with a component extending in the direction of the working stroke of the working piston Valve stem is open and closable to have a good efficiency even at relatively high speeds and reduce the risk of generating carbon monoxide and the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons. In this connection, the poppet valve also permits relatively high efficiency at higher rotational speeds, while the orientation of the valve stem in the direction of the working piston, ie opposite the return stroke of the working piston, accordingly ensures that the plate of the poppet valve points in the direction of the combustion chamber. which accordingly minimizes the risk of dead space, as already explained above. [10] In this context, it should be noted that the flow rates of continuously operating combustion chambers, such as those found in internal continuous combustion engines, are in no way comparable to those of engines with ignition and ignition at each stroke thus an explosion takes place. The latter requires - of course - a wandering in a cylinder and propagating flame with a concomitant pressure wave, while forming in a continuous combustion chamber to the valves in the shot channels also correspondingly continuous conditions and also hot gases through the shot channels in the Working cylinder arrive, which runs completely differently in engines in which only in the working cylinders ignition occurs. Although the poppet valves are thus exposed directly to a stream of hot gas, which, depending on the specific embodiment may well be well over 1 000 ° C, since the temperature at the combustion chamber wall is quite about 2200 ° C, it is technically feasible that the Do not overheat valves. It has surprisingly been found that despite these high temperatures certainly poppet valves, which have a relatively small mass and in which the heat can be dissipated initially only on the valve stem, can still be used if, as in the practical experiment then can be understood, the valve opening times not too long and the corresponding poppet valve can be additionally cooled by suitable measures.
[12] Vorzugsweise liegen die Ventilöffnungszeiten unter 20° insbesondere unter 18°, wobei sich in praktischer Ausführung Ventilöffnungszeiten um 12,5°, beispielsweise in einem Intervall zwischen 10° und 15°, als vorteilhaft erwiesen haben. Dieses ermöglichst ausreichend kurze Öffnungszeiten, damit nicht zu viel thermische Energie beim Umströmen der Tellerventile auf diese übertragen wird, wobei Öffnungszeiten unter 6° insbesondere unter 8° bereits zu Wirkungsgradverringerungen führen können, wenn auf Grund der dann verhältnismäßig kurzen Öffnungszeiten nur sehr wenig Heißgase durch das Tellerventil und den zugehörigen Schusskanal in den jeweiligen Arbeitszylinder gelangen. In diesem Zusammenhang sei ergänzend ausgeführt, dass die letztlichen Öffnungszeiten, wenn sie auch in Winkelgraden angegeben sind, von der Drehgeschwindigkeit des Axialkolbenmotors abhängen, was jedoch dann lediglich ein Umrechnung bedingt. Preferably, the valve opening times are below 20 °, in particular below 18 °, which have proven in a practical embodiment valve opening times by 12.5 °, for example in an interval between 10 ° and 15 °, as advantageous. This allows sufficiently short opening times, so that too much thermal energy is not transferred when flowing around the poppet valves, with opening times below 6 °, especially below 8 ° already can lead to efficiency reductions, if due to the then relatively short opening times only very little hot gases through the Poppet valve and the associated firing channel get into the respective working cylinder. In this context, it should be additionally stated that the final opening times, even if they are given in angular degrees, depend on the rotational speed of the axial-piston motor, which, however, then only requires a conversion.
[13] Vorzugsweise weist das Tellerventil einen wassergekühlten Ventilsitz auf, sodass bei geschlossenem Tellerventil das Tellerventil über seinen Ventilsitz gekühlt werden kann. Ergänzend hierzu können aber auch weitere Maßnahmen, wie beispielsweise eine Befüllung des Tellerventils mit einem bei Betriebstemperatur des Axialkolbenmotors flüssigen Metall oder ähnliche Maßnahmen, die bei herkömmlichen Motoren im Hochleistungsbereich zur Kühlung von Tellerventilen bekannt sind, zur Anwendung kommen. Preferably, the poppet valve has a water-cooled valve seat, so that when the poppet valve is closed, the poppet valve can be cooled via its valve seat. In addition to this, however, other measures, such as filling the poppet valve with a liquid at the operating temperature of the axial piston motor metal or similar measures that are known in conventional engines in the high performance area for cooling poppet valves, are used.
[14] Der wassergekühlte Ventilsitz lässt sich besonders einfach umsetzen, wenn das Tellerventil in der Brennkammerwandung, insbesondere auch im Brennkammerboden, sitzt, da in der Regel die Brennkammerwandung, und dementsprechend auch der zugehörige Brennkammerboden, ohnehin wassergekühlt ist. The water-cooled valve seat is particularly easy to implement when the poppet valve in the combustion chamber, especially in the combustion chamber floor, sitting, as usually the combustion chamber, and accordingly also the associated combustion chamber floor, is already water cooled.
[15] Es versteht sich, dass - je nach konkreter Umsetzung - das Tellerventil auch in einer Seitenwandung der Brennkammer, also in einem Wandbereich der Brennkammerwandung, angeordnet sein kann, die bzw. der eine Oberflächenkomponente parallel zur Zentralachse aufweist. Ebenso kann das Tellerventil bzw. können die Tellerventile in einen Übergangsbereich zwischen Brennkammerboden und Seitenwand der Brennkammer angeordnet sein, wobei es dann darauf ankommt, wie der Ventilschaft in geeigneter Weise und insbesondere in Abstimmung mit den übrigen Baugruppen des Axialkolbenmotors ausgerichtet und angesteuert werden kann. Im konkreten ist es jedoch denkbar, dass die Ventilschäfte auch mit einer radialen Komponente nach außen weisen, wobei sie dann, ggf., an den Arbeitszylindern entsprechend vorbeigeführt werden müssen bzw. in den Zwischenräumen zwischen den Arbeitszylindern vorgesehen sein sollten. Zur Ansteuerung der Ventile bieten sich insbesondere mechanische Ansteuerungen an, wie sie an sich in ähnlicher Form bereits für die bekannten Schiebeanordnungen zur Anwendung kommen. Alter nativ können auch hydraulische oder pneumatische bzw. elektromotorische oder elektromag netische Antriebe für die Tellerventile vorgesehen sein, insbesondere wenn die geometrischen Verhältnisse eine effektive Anstellsteuerung mittels mechanischer Mittel erschweren. [16] Die Gesamtanordnung und insbesondere die Ventilsitze bauen verhältnismäßig kompakt, wenn zumindest zwei Tellerventile, vorzugsweise sämtliche zum Öffnen und Schließen der Schusskanäle genutzten Tellerventile, in der Brennkammerwandung sitzen und jeweils durch eine gemeinsame Baugruppe gebildete Ventilsitze aufweisen. Dieses bedingt eine baulich einfache und betriebssichere Anordnung der Ventile zueinander sowie, falls der Ventilsitz wassergekühlt ist, eine effektive Kühlung des jeweiligen Ventilsitzes. It is understood that - depending on the concrete implementation - the poppet valve can also be arranged in a side wall of the combustion chamber, ie in a wall region of the combustion chamber, which or has a surface component parallel to the central axis. Likewise, the poppet valve or the poppet valves can be arranged in a transition region between the combustion chamber bottom and side wall of the combustion chamber, in which case it depends, as the valve stem in a suitable manner and in particular in coordination with The other modules of the axial piston motor can be aligned and controlled. In concrete terms, however, it is conceivable that the valve stems also point outwards with a radial component, in which case they must, if appropriate, be guided past the working cylinders or should be provided in the intermediate spaces between the working cylinders. For controlling the valves, in particular, mechanical controls are available, as they are already used in a similar form for the known sliding arrangements. Age natively also hydraulic or pneumatic or electromotive or electromag netic drives can be provided for the poppet valves, especially when the geometric conditions complicate an effective Anstellsteuerung by mechanical means. [16] The overall arrangement and in particular the valve seats build relatively compact, if at least two poppet valves, preferably all used for opening and closing the shot channels poppet valves, sitting in the combustion chamber wall and each having a common assembly formed valve seats. This requires a structurally simple and reliable arrangement of the valves to one another and, if the valve seat is water-cooled, an effective cooling of the respective valve seat.
[17] Insbesondere ist es denkbar, dass der gemeinsame Ventilsitz den Brennkammer boden der Brennkammerwandung bildet. [17] In particular, it is conceivable that the common valve seat forms the combustion chamber floor of the combustion chamber wall.
[18] Sich von der Brennkammer weg entlang der Zentralachse in Richtung der Arbeitswehe kann ein Arbeitsraum definiert werden, welcher auch schon im Stand der Technik für die Ansteuerung der Steuerkolben und eine Wasserkühle genutzt wird. Selbiges gilt für einen von den Arbeitszylindern aufgespannten Arbeitsraum, wobei es sich versteht, dass ein entsprechender Arbeitsraum auch von den Arbeitszylindern aufgespannt und sich von der Brennkammer weg entlang der Zentralachse in Richtung der Abtriebswelle erstreckend definieren werden kann. Vorzugsweise erstreckt sich der Ventilschaft in einen derartig definierten Arbeits- raum, was eine besonders kompakte Anordnung der Tellerventile und deren Ansteuerung er möglicht, wodurch dann auch der entsprechende Axialkolbenmotor entsprechend kompakt baut. [18] Moving away from the combustion chamber along the central axis in the direction of the working environment, a working space can be defined, which is already used in the prior art for the control of the control piston and a water mill. The same applies to a work space spanned by the working cylinders, it being understood that a corresponding work space can also be spanned by the working cylinders and defined extending away from the combustion chamber along the central axis in the direction of the output shaft. Preferably, the valve stem extends in such a defined working space, which a particularly compact arrangement of the poppet valves and their control he allows, which then also the corresponding axial piston motor builds compact accordingly.
[19] Hierbei versteht es sich, dass die Ventilschäfte nicht zwingend parallel zu der Zentralachse ausgebildet sein müssen, was zunächst jedoch baulich verhältnismäßig einfach umsetzbar erscheint. Insbesondere können die Ventilschäfte jedoch auch von der Brennkammer ausgehend in einem leichten Winkel nach radial außen gerichtet sein, was es dann ermöglicht, dass etwaige Abwinkelungen oder Knicke in den Schusskanälen, welche möglicherweis zu einer Verminderung des Wirkungsgrades führen können, auf ein Minimum reduziert werden können. [20] In der Regel wird es sich jedoch nicht vermeiden lassen, dass hinter dem Tellerventil der zugehörige Schusskanal einen Knick oder Winkel zu dem zugehörigen Arbeitszylinder hin aufweist, da letztlich der Ventilschaft in irgendeiner Weise aus dem Schusskanal herausgeführt werden muss, wenn dieser von der Brennkammer wegweisend ausgebildet ist, was unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung für einen Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer, eine Anzahl von Arbeitszylindern mit in diesem hin- und her laufenden Arbeitskolben und eine Abtriebswelle, wobei die Brennkammer und die Abtriebswelle koaxial zueinander auf einer Zentralachse und die Arbeitszylinder um die Zentralachse herum angeordnete sind und wobei die Brennkammer über offen- und schließbar Schusskanäle mit den Arbeitszylindern verbunden ist, vorteilhaft ist, wenn auch bei verhältnismäßig Drehzahlen ein guter Wirkungsgrad erzielt und das Risiko der Erzeugung von Kohlenmonoxid bzw. die Menge unverbrannter bzw. nicht vollständig verbrannter Kohlenwasserstoffe reduziert werden sollen. It is understood that the valve stems need not necessarily be formed parallel to the central axis, which initially, however, structurally appears to be relatively easy to implement. In particular, however, the valve stems may also be directed radially outwards from the combustion chamber at a slight angle, which then makes it possible for any bends or kinks in the weft channels, which may possibly lead to a reduction in the efficiency, to be reduced to a minimum , In general, however, it will be unavoidable that behind the poppet valve, the associated shot channel has a bend or angle to the associated working cylinder, since ultimately the valve stem in any way has to be led out of the firing channel, if this from the Combustion chamber is pioneering, which is independent of the other features of the present invention for an axial piston internal continuous combustion, comprising a continuously operating combustion chamber, a number of working cylinders in this reciprocating working piston and an output shaft, wherein the combustion chamber and the output shaft coaxial with each other on a central axis and the working cylinders are arranged around the central axis around and wherein the combustion chamber is connected via open and closable shot channels with the working cylinders, is advantageous, even if at relatively high speeds erzi a good efficiency and the risk of producing carbon monoxide or the amount of unburned or incompletely burned hydrocarbons should be reduced.
[21] Vorzugsweise sind in jedem der Schusskanäle ein Tellerventil angeordnet und die Tellerventile in einer Kreisform zueinander angeordnet. Dieses ermöglicht einerseits eine kompakte Bauweise und andererseits eine gleichmäßige und einfache Ansteuerung sämtlicher Tellerventile. [21] Preferably, a poppet valve is arranged in each of the firing channels and the poppet valves are arranged in a circular shape relative to each other. This allows a compact design and a uniform and easy control of all poppet valves.
[22] Vorzugsweise wird das Tellerventil über einen Nockenarm oder eine Nockenscheibe mit Durchbrechungen angesteuert. Dieses ermöglicht, dass das entsprechende Tellerventil von Seiten der Nockenscheibe mit Durchbrechungen bzw. von Seiten des Nockenarms einfach und betriebssicher geschmiert werden kann, in dem einfach, wie hinlänglich aus dem Betrieb von Motoren aller Art bekannt, umher spritzendes Öl für die Schmierung genutzt wird. Hierbei ermöglichen die Durchbrechungen bzw. der Nockenarm mit seiner geringeren Ausdehnung, dass Öl an dem Nockenarm vorbei bzw. durch die Durchbrechungen hindurch zu dem Tellerventil gelangt. Es versteht sich, dass dieses auch gilt, wenn zwei oder mehr bzw. alle die Schusskanäle öffnen und schließenden Tellerventil dementsprechend angesteuert sind. [22] Preferably, the poppet valve is controlled via a cam arm or a cam disc with openings. This allows the corresponding poppet valve to be lubricated easily and reliably by the cam disc with apertures or from the side of the cam arm, in which simply, as is well known from the operation of motors of all kinds, splashed oil is used for lubrication. In this case, allow the openings or the cam arm with its lesser extent that oil passes to the cam arm or through the openings through to the poppet valve. It is understood that this also applies if two or more or all the shot channels open and closing poppet valve are driven accordingly.
[23] Wie an sich hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt, können die Arbeitszylinder Auslassventile aufweisen, die ebenfalls als Tellerventile ausgebildet sind. Vorzugsweise sind jedoch, anders als bei herkömmlichen Motoren, die Auslassventile hinsichtlich ihrer Ventilschäfte mit einer Komponente angeordnet, die der Richtungskomponente der Ventilschäfte der die Schusskanäle öffnenden und schließenden Tellerventile entgegengesetzt ist. Hierdurch können die Auslassventile letztlich ohne wesentlichen Totraum in den Arbeitszylindern angesetzt sein. [24] In der Regel weist der Axialkolbenmotor eine Anzahl von Verdichterzylindern mit in diesem hin- und her laufenden Verdichterkolben auf, wodurch entsprechend verdichtete Luft für die Brennkammer bereitgesteht werden kann. [23] As is well known in the prior art, the working cylinder may have exhaust valves, which are also designed as poppet valves. Preferably, however, unlike conventional engines, the exhaust valves are arranged with respect to their valve stems with a component opposite to the directional component of the valve stems of the poppet valves opening and closing the firing channels. As a result, the exhaust valves can ultimately be recognized without significant dead space in the working cylinders. In general, the axial piston motor has a number of compressor cylinders with in this reciprocating compressor piston, whereby appropriately compressed air for the combustion chamber can be bereitgesteht.
[25] Hierbei sind die Verdichterzy linder vorzugweise ebenso wie die Arbeitszylinder um die Zentralachse herum angeordnet, wodurch ein entsprechend kompakter Aufbau bereitgesteht werden kann. Hierbei kann zum Verdichten die Energie, welche in den Arbeitszylindern gewonnen wird, in den Verdichterzy lindern genutzt werden, indem beispielsweise die Verdichterkolben von dem Arbeitskolben angetrieben werden. Dieses kann beispielsweise indirekt über eine Schwungscheibe oder eine Abtriebsscheibe geschehen. [26] Vorzugsweise sind jedoch jeweils die Arbeitskolben mit jeweils einemHere, the Verdichterzy are preferably cylinder as well as the working cylinder arranged around the central axis, whereby a correspondingly compact structure can be bereitgesteht. This can be used to compress the energy that is recovered in the working cylinders in the compressor cylinder, for example, by the compressor piston are driven by the working piston. This can happen, for example, indirectly via a flywheel or a driven pulley. Preferably, however, each of the working piston, each with a
Verdichterkolben über ein Pleuel verbunden, sodass hier eine unmittelbare Kopplung und Energieübertragung gewährleistet werden kann. Letzteres kann insbesondere dadurch gewährleistet werden, dass jeder Verdichterkolben mit einem Arbeitskolben entsprechend verbunden ist. [27] Vorzugsweise treibt der Pleuel jeweils die Abtriebswehe über eine Schwungscheibe mit einer Kurvenbahn an, wobei hier - je nach konkretem Aufbau des Axialkolbenmotors - auch beispielsweise eine Taumelscheibe oder ähnliche Maßnahmen, mit denen eine Reziprokbewe gung der Pleuel bzw. der Arbeitskolben und der Verdichterkolben in eine rotatorische Bewegung der Abtriebswehe mechanisch gewandelt werden kann, zur Anwendung kommen können. [28] Hinsichtlich einer baulichen Kompaktheit ist es von Vorteil, wenn zwischen denCompressor piston connected via a connecting rod, so that a direct coupling and energy transfer can be ensured here. The latter can be ensured in particular by the fact that each compressor piston is connected in accordance with a working piston. Preferably, the connecting rod in each case drives the output woof via a flywheel with a curved path, in which case - depending on the specific structure of the axial piston motor - also, for example, a swash plate or similar measures with which a Reziprokbewe movement of the connecting rod or the piston and the compressor piston can be mechanically converted into a rotational movement of the output woe, can be used. With regard to a structural compactness, it is advantageous if between the
Verdichter Zylindern und der Brennkammer zumindest eine Zuleitung angeordnet ist, wobei aus energetischen Gründen die Zuleitung insbesondere über einen Wärmetauscher mit einer von den Arbeitszylindern ausgehenden Ableitungen wechselwirkend miteinander verbunden sein kann. Hierdurch kann die Abwärme aus den Arbeitszylindern der verdichteten Luft aus dem Verdichter Zylinder zugeführt werden, was dementsprechend den Wirkungsgrad steigert. Compressors cylinders and the combustion chamber is arranged at least one supply line, wherein for energetic reasons, the supply line can be interactively connected to each other in particular via a heat exchanger with an outgoing from the working cylinders derivatives. As a result, the waste heat from the working cylinders of the compressed air from the compressor cylinder can be supplied, which accordingly increases the efficiency.
[29] Es versteht sich, dass weitere den Wirkungsgrad steigernde Maßnahmen vorgesehen sein können, wie beispielweise indem mehrere Zu- und Ableitung und entsprechend mehrere Wärmetauscher vorgesehen sind, um die Weglängen zu minimieren, wobei es sich herausgesteht hat, dass besonders bevorzugt jeweils zwei oder drei Verdichterzylinder und Arbeitszylinder über einen gemeinsamen Wärmetauscher mit einander gekoppelt werden können. [30] Es versteht sich im Übrigen, dass ergänzend auch weitere Maßnahmen, wie beispiel weise eine zweistufige Verdichtung, einer Wirkungsgradsteigerung dienen können. It is understood that further efficiency-increasing measures can be provided, such as by several inlet and outlet and correspondingly more heat exchangers are provided to minimize the path lengths, it has been found that particularly preferably in each case two or three compressor cylinder and cylinder can be coupled via a common heat exchanger with each other. It is understood, moreover, that additional measures, such as a two-stage compaction, can serve to increase the efficiency.
[31] Auch ist es denkbar, dass der Schadstoff ausstoß gezielt durch eine mehrstufige Verbrennung und insbesondere durch eine Vortemperierung bzw. thermisch bedingte Aufspaltung des Kraftstoffs, bevor dieser mit verdichteter Fuft in Kontakt kommt, entsprechend kumulativ zur Anwendung kommen kann. [31] It is also conceivable that the pollutant emissions targeted by a multi-stage combustion and in particular by a pre-tempering or thermally induced splitting of the fuel before it comes into contact with compressed Fuft, can be used cumulatively accordingly.
[32] Es versteht sich, dass auch an der Verdichterseite entsprechend Auslassventile und Einlassventile angeordnet sein können, die jedoch vorliegend nicht Gegenstand der Erfindung sind. Durch eine geeignete Ausgestaltung dieser Ventile, die jedoch aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist, können auch hier der Wirkungsgrad und insbesondere die Verdichtungs leistung optimiert werden. [32] It is understood that exhaust valves and inlet valves can also be arranged correspondingly on the compressor side, but in the present case are not the subject of the invention. By a suitable design of these valves, which is already known from the prior art, the efficiency and in particular the compression performance can be optimized here as well.
[33] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Eösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können. [34] Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen: [33] It is understood that the features of the solutions described above or in the claims can optionally also be combined in order to implement the advantages in a cumulative manner. [34] Further advantages, objects and features of the present invention will be explained with reference to the following description of exemplary embodiments, which are particularly illustrated in the appended drawing. In the drawing show:
Figur 1 einen schematischen Schnitt durch einen Axialkolbenmotor;  Figure 1 is a schematic section through an axial piston motor;
Figur 2 eine Detaildarstellung des Axialkolbenmotors nach Figur 1 ; und  Figure 2 is a detail view of the axial piston motor of Figure 1; and
Figur 3 eine Detaildarstellung eines gegenüber dem in Figuren 1 und 2 dargestellten FIG. 3 shows a detailed representation of a detail shown in FIGS. 1 and 2
Axialkolbenmotor abgewandelten Axialkolbenmotors in ähnlicher Darstellung wie Figur 2.  Axial piston engine modified axial piston motor in a similar representation as Figure 2.
[35] Der in Figuren 1 und 2 dargestellte Axialkolbenmotor 10 weist eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer 20 sowie sechs Arbeitszylinder 30 und sechs Verdichter Zylinder 40 und eine Abtriebswelle 50 auf. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen ohne weiteres auch andere Zahlen von Arbeitszylindern 30 und Verdichterzylinder 40 vorgesehen sein können. [35] The axial-piston engine 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a continuously operating combustion chamber 20 and six working cylinders 30 and six compressor cylinders 40 and an output shaft 50. It is understood that in other embodiments, other numbers of working cylinders 30 and compressor cylinders 40 may be readily provided.
[36] Hierbei sind die Brennkammer 20 und die Abtriebswelle 50 koaxial zueinander auf einer Zentralachse 11 angeordnet, welche eine Hauptsymmetrieachse des Axialkolbenmotors 10 darstellt. [37] Die Arbeitszylinder 30 und die Verdichterzy linder 40 sind ebenfalls um die Zentralachse 11 herum rotationssymmetrisch zueinander angeordnet. In this case, the combustion chamber 20 and the output shaft 50 are arranged coaxially with one another on a central axis 11, which represents a main axis of symmetry of the axial piston motor 10. The working cylinder 30 and the compressor cylinder 40 are also arranged around the central axis 11 around rotationally symmetrical to each other.
[38] In den Arbeitszylindern 30 laufen Arbeitskolben 31 und in den Verdichterzylindern 40 laufen Verdichterkolben 41 hin und her. [39] Jeweils ein Arbeitskolben 31 und ein Verdichterkolben 41 sind über ein Pleuel 59 miteinander verbunden, sodass hierdurch unmittelbar Energie von dem jeweiligen Arbeitskolben 31 auf den jeweiligen Verdichterkolben 41 übertragen werden kann. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsbeispielen eine derartige unmittelbare Verbindung zwischen dem Arbeitskolben 31 und dem Verdichterkolben 41 nicht zwingend vorgesehen sein muss, da letztlich es keine Rohe spielt, auf welche Weise verdichtete Luft der Brennkammer 20 zur Verfügung gestellt werden kann. Andererseits ist die vorliegende Anordnung baulich kompakt und energetisch voreilhaft. [38] Working pistons 31 run in the working cylinders 30 and compressor pistons 41 run in the compressor cylinders 40. In each case a working piston 31 and a compressor piston 41 are connected to each other via a connecting rod 59, so that in this way directly energy from the respective working piston 31 can be transmitted to the respective compressor piston 41. It is understood that, in different embodiments, such a direct connection between the working piston 31 and the compressor piston 41 need not necessarily be provided, since ultimately it does not play any raw, in which way compressed air of the combustion chamber 20 can be provided. On the other hand, the present arrangement is structurally compact and energetically premature.
[40] Die Abtriebswelle 50 trägt eine Schwungscheibe 53 mit einer Kurvenbahn 54, welche von Laufrollen 58 umfasst ist, die jeweils an dem Pleuel 59 angeordnet sind. Auf diese Weise kann die Hin- und Herbewegung der Pleuel 59 mit der Drehbewegung der Abtriebswehe 50 gekoppelt werden. The output shaft 50 carries a flywheel 53 with a cam track 54, which is comprised of rollers 58, which are each arranged on the connecting rod 59. In this way, the reciprocating motion of the connecting rod 59 can be coupled with the rotational movement of the output 50.
[41] Der Axialkolbenmotor 10 weist darüber hinaus einen Wärmetauscher 70 auf, durch welchen einerseits eine Zuleitung 71 von einem verdichterseitigen Sammelraum 74 zu der Brennkammer 20 und andererseits Abgas aus einem arbeitskolbenseitigen Sammelrohr 73, welches über Ableitungen 72 mit den Arbeitszylindern 30 verbunden ist, führt. Auf diese Weise kann das Abgas aus den Arbeitszylindern 30 zur Erhitzung der verdichteten Luft aus den Verdichter Zylindern 40 genutzt werden. The axial piston motor 10 also has a heat exchanger 70, by which on the one hand a supply line 71 from a compressor-side plenum 74 to the combustion chamber 20 and on the other hand exhaust gas from a working piston side manifold 73, which is connected via leads 72 to the working cylinders 30 leads , In this way, the exhaust gas from the working cylinders 30 can be used to heat the compressed air from the compressor cylinders 40.
[42] Hierbei ist der verdichterseitige Sammelraum 74 über hier nicht näher erläuterte Ventile mit den Verdichterzy lindern 40 verbunden. [43] Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen auch mehrere derartigerHere, the compressor-side plenum 74 via here unspecified explained valves with the compressor cylinders 40 is connected. It is understood that in different embodiments, several such
Zuleitungen 71 bzw. derartiger Wärmetauscher 70 vorgesehen sein können, wobei hierdurch insbesondere etwaige Verluste über das arbeitskolbenseitige Sammelrohr 73 in an sich bekannter Weise minimiert werden können. Derartige abweichende Anordnungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. [44] In den Ableitungen 72 sind Auslassventile 32 angeordnet, die in an sich bekannter weise als Tellerventile ausgebildet sind. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel erfolgt die Ansteuerung der Auslassventile 32 hydraulisch sowie über geeignete und schließend wirkende Druckfedern, wobei in abweichenden Ausführungsformen ohne weiteres auch eine mechanische oder pneumatische Ansteuerung vorgesehen sein kann. Supply lines 71 and such heat exchanger 70 may be provided, whereby in particular any losses on the working piston side manifold 73 can be minimized in a conventional manner. Such deviating arrangements are well known in the art. In the discharge lines 72 exhaust valves 32 are arranged, which are formed in a manner known per se as poppet valves. In the present embodiment, the Control of the exhaust valves 32 hydraulically and via suitable and closing acting compression springs, which may be provided in different embodiments readily a mechanical or pneumatic control.
[45] In den Arbeitszylindern laufen die Arbeitskolben 31 mit einem Arbeitshub 39 hin und mit einem Rückhub 38 her. Dieser Bewegung folgen die Verdichterkolben 41 dementsprechend. [45] In the working cylinders, the working pistons 31 run with a working stroke 39 and with a return stroke 38. This movement is followed by the compressor piston 41 accordingly.
[46] Darüber hinaus sind zwischen der Brennkammer 20 und den Arbeitszylindern 30 Schusskanäle 21 vorgesehen, die über Tellerventile 60 offen- und schließbar sind, sodass heißes Arbeitsgas aus der Brennkammer 20 gezielt den Arbeitszylindern 30 zugeführt werden und dort seine Arbeit verrichten kann. Das Arbeitsgas wird dann über die Auslassventile 32 von den Arbeitskolben 31 ausgestoßen und gelangt durch die Ableitungen 72 in den Wärmetauscher 70, wo es einen Großteil seiner thermischen Energie an verdichtete Luft aus den Verdichter Zylinder 40 bzw. aus dem verdichterseitigen Sammelraum 74 erwärmt. In addition, 30 shot channels 21 are provided between the combustion chamber 20 and the working cylinders, which are openable and closable via poppet valves 60, so that hot working gas from the combustion chamber 20 are selectively fed to the working cylinders 30 and can do his job there. The working gas is then expelled via the discharge valves 32 from the power pistons 31 and passes through the discharge lines 72 into the heat exchanger 70 where it heats much of its thermal energy to compressed air from the compressor cylinder 40 and from the compressor side collection space 74, respectively.
[47] Die verdichtete Luft wird der Brennkammer 20 zugeführt, wobei hier in an sich bekannter Weise nach dem Wärmetauscher 70 noch eine weitere Erwärmung über einen[47] The compressed air is supplied to the combustion chamber 20, in which case in a conventional manner after the heat exchanger 70, a further heating via a
Brennkammerträger 28, der durch diese Luft an sich gekühlt werden soll, erfolgen kann. Combustion chamber 28, which is to be cooled by this air itself can take place.
[48] In den Schusskanälen 21 sind darüber hinaus Hitzeschilder 27, die bei diesem Ausführungsbeispiel als keramische Röhrchen ausgebildet sind und der Minimierung thermischer Verluste sowie der Entlastung der sie umgebenden Baugruppen dienen. Auch die Seitenwand 25 der Brennkammer 20 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als keramische Röhre ausgebildet, um auf diese Weise entsprechend als Isolation zu dienen. In the shot channels 21 are also heat shields 27, which are formed in this embodiment as a ceramic tube and the minimization of thermal losses and the discharge of the surrounding assemblies serve. Also, the side wall 25 of the combustion chamber 20 is formed in this embodiment as a ceramic tube to serve in this way accordingly as insulation.
[49] Die Brennkammer 20 selbst wird bei diesem Ausführungsbeispiel einerseits über einen Hauptbrenner 15 gespeist, der eine Hauptdüse 17 aufweist und über seitliche, nicht separat bezifferte schräge Zuführöffnungen mit erhitzter verdichteter Luft gespeist wird, sodass die eigentliche Verbrennung in der Brennkammer 20 stattfindet. Bevor der Kraftstoff aus der Hauptdüse 17 mit der verdichteten Luft in Kontakt kommt, wird er über einen Vorbrenner 16, der seinerseits eine Vordüse 18 mit einer separaten Luftversorgung (nicht separat beziffert) aufweist, thermisch zerlegt. Der Kraftstoff wird hierbei über Kraftstoffzufuhren 19 auf gegeben. The combustion chamber 20 itself is fed in this embodiment on the one hand via a main burner 15, which has a main nozzle 17 and is fed via lateral, not separately numbered oblique feed openings with heated compressed air, so that the actual combustion takes place in the combustion chamber 20. Before the fuel from the main nozzle 17 comes into contact with the compressed air, it is thermally decomposed via a pre-burner 16, which in turn has a pre-nozzle 18 with a separate air supply (not numbered separately). The fuel is given here via fuel supply 19.
[50] Durch diese Anordnung kann die Gefahr einer unvollständigen Verbrennung und insbesondere die Gefahr der Bildung von Schadstoffen auf ein Minimum reduziert werden, wobei eine derartige zweistufige Verbrennung in verschiedenen Ausführungsformen aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen der vorliegende und in den Figuren 1 und 2 dargestellte Axialkolbenmotor 10 mit alternativen Brenneranordnungen versehen werden kann, ohne dass hierdurch die Grundfunktionalität und insbesondere die Vorteile vorliegender Erfindung in Frage gestellt werden. [51] Die Seitenwand 25 und ein Brennkammerboden 23 bilden die Brennkammer wandung 22, wobei hier ggf. auch ein Brennkammerdeckel, in welchem der Hauptbrenner 15 und ggf. auch die schrägen Zuführöffnungen mit erhitzter verdichteter Luft angeordnet sind, hinzuzuzählen ist. By this arrangement, the risk of incomplete combustion and in particular the risk of formation of pollutants can be reduced to a minimum, wherein such a two-stage combustion in various embodiments from the prior Technique already known. It is understood that in different embodiments of the present invention and shown in Figures 1 and 2 axial piston motor 10 can be provided with alternative burner arrangements, without thereby the basic functionality and in particular the advantages of the present invention in question. [51] The side wall 25 and a combustion chamber bottom 23 form the combustion chamber wall 22, in which case also a combustion chamber lid, in which the main burner 15 and possibly also the oblique feed openings are arranged with heated compressed air, must be added.
[52] Ergänzend sei noch darauf hingewiesen, dass radial außerhalb der Seitenwand 25 der Brennkammer 20 noch eine Brennkammerisolation 26 vorgesehen ist, die bei diesem[52] In addition, it should be noted that radially outside the side wall 25 of the combustion chamber 20 is still a combustion chamber insulation 26 is provided, which in this
Ausführungsbeispiel durch eine abstandhaltende Spirale dargestellt ist und durch welche die verdichtete Luft an der Seitenwand 25 über die schrägen Zuführöffnungen im Brennkammerdeckel bzw. über Lüftungslöcher der Vordüse 18 dem Brenner zugeführt wird, wodurch andererseits eine Kühlung der Seitenwand 25 und andererseits eine weitere Vortemperierung der Luft erzielt werden kann. Embodiment is shown by a distance-maintaining spiral and through which the compressed air is supplied to the side wall 25 through the oblique feed openings in the combustion chamber cover or via ventilation holes of the nozzle 18 to the burner, whereby on the other hand, a cooling of the side wall 25 and on the other hand achieves a further pre-tempering of the air can be.
[53] Der Brennkammerträger 28 und insbesondere auch der Brennkammerboden 23 sind über eine Wasserkühlung 69 wassergekühlt. Dieses gilt auch für einen Ventilträger 68, welche die Tellerventile 60 trägt. [53] The combustion chamber carrier 28 and in particular also the combustion chamber bottom 23 are water-cooled via a water cooling system 69. This also applies to a valve carrier 68, which carries the poppet valves 60.
[54] Die Tellerventile 60 weisen jeweils einen Ventilschaft 61 und einen Ventildeckel 63 auf, der in geschlossenem Zustand in einem Ventilsitz 62 sitzt. The poppet valves 60 each have a valve stem 61 and a valve cover 63, which sits in a closed state in a valve seat 62.
[55] Über eine sich an dem Ventilträger 68 abstützende Ventilfeder 64 und eine Abstützung 65, gegen welche die Ventilfeder 64 wird, wird der Ventildeckel 63 gegen Ventilsitz 62 gezogen, wobei das Tellerventil 60 als hängendes Tellerventil ausgebildet ist. [55] Via a valve spring 64 which is supported on the valve carrier 68 and a support 65 against which the valve spring 64 acts, the valve cover 63 is pulled against the valve seat 62, the poppet valve 60 being designed as a suspended poppet valve.
[56] Zum Öffnen des Tellerventils 60 muss auf den Ventilschaft 61 eine in Richtung des Ventildeckels 63 wirkende Kraft aufgebracht werden, wobei das Tellerventil 60 jeweils in einerTo open the poppet valve 60, a force acting in the direction of the valve cover 63 must be applied to the valve stem 61, wherein the poppet valve 60 in each case in a
Ventilführung 66 für die zugehörige Bewegung geführt ist, die in dem Ventilträger 68 angeordnet ist. Valve guide 66 is guided for the associated movement, which is arranged in the valve carrier 68.
[57] Zur Ansteuerung und zum Aufbringen dieser Kraft weist das in Figuren 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel eine Nockenwelle 55 auf, welche auf der Abtriebswelle 50 sitzt, sodass erstere mit der Drehbewegung der Abtriebswelle 50 synchronisiert ist. [58] Bei dem in Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel trägt die Nockenwelle 55 eine Nockenscheibe 52 mit Durchbrechungen 56, durch welche Schmiermittel auch zu den Tellerventilen 60 gelangen kann. For driving and applying this force, the embodiment shown in Figures 1 and 2, a camshaft 55, which sits on the output shaft 50, so that the former is synchronized with the rotational movement of the output shaft 50. [58] In the embodiment shown in Figures 1 and 2, the camshaft 55 carries a cam plate 52 with openings 56 through which lubricant can also reach the poppet valves 60.
[59] Hiervon abweichend trägt der in Figur 3 in ähnlicher Darstellung wie Figur 2 dargestellte Axialkolbenmotor 10 einen Nockenarm 51 an der Nockenwelle 55, durch welche dieDeviating from this, the axial piston 10 shown in Figure 3 in a similar representation as Figure 2 carries a cam arm 51 on the camshaft 55 through which the
Tellerventile 16 angetrieben werden können. Auf Grund der geringen Erstreckung des Nockenarms 51 in Umfangsrichtung um die Zentralachse 11 herum, kann dementsprechend Schmiermittel an die Tellerventile 60 gelangen. Poppet valves 16 can be driven. Due to the small extent of the cam arm 51 in the circumferential direction around the central axis 11, accordingly, lubricant can reach the poppet valves 60.
[60] Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Brennkammerboden 23 durch eine sämtliche Ventilsitze 62 der Tellerventile bildende Platte ausgebildet, während bei dem in Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel je Tellerventil 60 ein separater Ventilsitz 62 vorgesehen ist, der jeweils in den Brennkammerboden 23 angeordnet ist. Die in Figur 3 dargestellte Ausführungsform baut besonders kompakt und stabil und ist insbesondere auch durchgängig baulich einfach zu kühlen. [61] Im Übrigen entspricht das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel demIn the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3, the combustion chamber bottom 23 is formed by a plate forming all the valve seats 62 of the poppet valves, while in the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, a separate valve seat 62 is provided per poppet valve 60, each into the combustion chamber bottom 23 is arranged. The embodiment illustrated in FIG. 3 is particularly compact and stable, and in particular is also structurally easy to cool. Incidentally, the embodiment shown in FIG. 3 corresponds to FIG
Ausführungsbeispiel nach Figuren 1 und 2. Embodiment of Figures 1 and 2.
[62] Wie unmittelbar ersichtlich sitzen bei den in den Figuren dargestellten[62] As immediately apparent sit in the illustrated in the figures
Axialkolbenmotoren 10 die Tellerventile 60 in der Brennkammerwandung 22 bzw. in dem Brennkammerboden 23 und gewährleisten, dass die Schusskanäle 21 offen- und schließbar sind. [63] Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen die Tellerventile 60 auch in der Seitenwand 25 der Brennkammer angeordnet sein können, was ggf. jedoch weniger kompakt baut oder aber hinsichtlich der Ansteuerung der Tellerventile 60 komplexere Anforderungen stellt. Axialkolbenmotoren 10 the poppet valves 60 in the combustion chamber wall 22 and in the combustion chamber bottom 23 and ensure that the shot channels 21 are open and closed. [63] It is understood that in different embodiments, the poppet valves 60 may also be arranged in the side wall 25 of the combustion chamber, which, however, may be less compact or may be more complex in terms of controlling the poppet valves 60.
[64] Insbesondere weisen jedoch die Schlusskanäle 21 jeweils einen Knick 24 auf, durch welchen der Weg des Schusskanals 21 von der Brennkammerwandung 22 bzw. von demIn particular, however, the final channels 21 each have a kink 24, through which the path of the firing channel 21 of the combustion chamber wall 22 and of the
Brennkammerboden 23 zu dem Arbeitszylinder 30 geprägt ist. Dieser Knick 24 findet sich von der Brennkammer 20 aus gesehen hinter den Tellerventilen 60, sodass der jeweilige Ventilschaft 61 geradlinig ausgebildet sein kann. Combustor floor 23 is embossed to the working cylinder 30. This kink 24 is seen from the combustion chamber 20 from behind the poppet valves 60, so that the respective valve stem 61 may be formed rectilinear.
[65] Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsbeispielen der Knick auch schwächer ausgebildet werden kann, insbesondere wenn die Arbeitszylinder noch dichter an dieIt is understood that in different embodiments, the kink can also be made weaker, especially if the working cylinder even closer to the
Zentralachse 11 gesetzt werden. Je nach konkreter Umsetzung können auch die Ventilschäfte 61 mit einem Neigungswinkel nach radial außen geneigt sein, sodass der Knick 24 ebenfalls schwächer ausgebildet sein kann, wodurch etwaige Verminderungen in der Strömung auf ein Minimum reduziert werden können. Central axis 11 are set. Depending on the concrete implementation, the valve stems 61 be tilted radially outward at an angle of inclination, so that the kink 24 can also be made weaker, whereby any reductions in the flow can be reduced to a minimum.
[66] In Abweichung von herkömmlichen Kolbenmotoren sind die Ventilschäfte 61 der Tellerventile 60 den Ventilschäften der Auslassventile 62 entgegengerichtet ausgerichtet und insbesondere in Richtung des Arbeitshubs 39 der Arbeitskolben, und nicht in Richtung des Rückhubs 38, gerichtet. [66] In contrast to conventional piston engines, the valve stems 61 of the poppet valves 60 are directed in the opposite direction to the valve stems of the outlet valves 62 and are directed, in particular in the direction of the working stroke 39, of the working pistons and not in the direction of the return stroke 38.
[67] Durch die Arbeitszylinder 30 und insbesondere durch die Brennkammer 20 kann ein Arbeitsraum 12 definiert werden, dessen Höhe durch die Arbeitszylinder begrenzt ist, wobei dieser Arbeitsraum 12 dann eine brennkammerseitige Begrenzung 13 und eine abtriebswellenseitige Begrenzung 14 aufweist, die durch die Höhe der Abreitszylinder 30 definiert werden kann. By the working cylinder 30 and in particular by the combustion chamber 20, a working space 12 can be defined, whose height is limited by the working cylinder, said working space 12 then has a combustion chamber side boundary 13 and a output shaft side boundary 14, by the height of the Abreitszylinder 30 can be defined.
[68] Wie unmittelbar ersichtlich, sind die Ventilschäfte 61 der Tellerventile 60 in dem Arbeitsraum 12 angeordnet. [68] As can be seen immediately, the valve stems 61 of the poppet valves 60 are arranged in the working space 12.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Axialkolbenmotor 40 Verdichterzylinder  10 Axial piston motor 40 compressor cylinder
11 Zentralachse 41 Verdichterkolben  11 Central axis 41 Compressor piston
12 Arbeitsraum  12 workspace
13 brennkammerseitige Begrenzung des 50 Abtriebswelle 13 combustion chamber-side limitation of the 50 output shaft
Arbeitsraums 12 35 51 Nockenarm  Working space 12 35 51 Cam arm
14 abtriebswellenseitige Begrenzung 52 Nockenscheibe  14 Output shaft-side limitation 52 Cam disc
des Arbeitsraums 12 53 Schwungscheibe  of the working space 12 53 flywheel
15 Hauptbrenner 54 Kurvenbahn  15 main burner 54 curved path
16 Vorbrenner 55 Nockenwelle 16 preheaters 55 camshaft
17 Hauptdüse 40 56 Durchbrechung  17 main nozzle 40 56 opening
18 Vordüse 58 Laufrolle  18 Pre-nozzle 58 Roller
19 Kraftstoffzufuhr 59 Pleuel 20 Brennkammer 60 Tellerventil  19 fuel supply 59 connecting rod 20 combustion chamber 60 poppet valve
21 Schusskanal 45 61 Ventilschaft  21 Shot channel 45 61 Valve stem
22 Brennkammerwandung 62 Ventilsitz  22 combustion chamber wall 62 valve seat
23 Brennkammerhoden 63 Ventildeckel  23 combustion chamber testicles 63 valve covers
24 Knick des Schusskanals 21 64 Ventilfeder  24 Kink of the firing channel 21 64 Valve spring
25 Seitenwand der Brennkammer 20 65 Abstützung 25 side wall of the combustion chamber 20 65 support
26 Brennkammerisolation 50 66 Ventilführung  26 Combustion chamber insulation 50 66 Valve guide
27 Hitzeschild des Schusskanals 21 68 Ventilträger  27 Heat shield of firing channel 21 68 Valve carrier
28 Brennkammerträger 69 Wasserkühlung 30 Arbeitszylinder 70 Wärmetauscher  28 Combustion chamber 69 Water cooling 30 Working cylinder 70 Heat exchanger
31 Arbeitskolben 55 71 Zuleitung  31 working piston 55 71 supply line
32 Auslaußventil 72 Ableitung  32 Outlet valve 72 Discharge
38 Rückhub 73 arbeitskolbenseitiges Sammelrohr 38 Return stroke 73 Working piston side manifold
39 Arbeitshub 74 verdichterseitiger Sammelraum 39 working stroke 74 compressor-side collecting space

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Axialkolbenmotor (10) mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer (20), eine Anzahl von Arbeitszylindern (30) mit in diesen hin- und her laufenden Arbeitskolben (31) und eine Abtriebswelle (50), wobei die Brennkammer (20) und die Abtriebswelle (50) koaxial zueinander auf einerAn axial-piston engine (10) with internal continuous combustion comprising a continuously operating combustion chamber (20), a number of working cylinders (30) with reciprocating working pistons (31) and an output shaft (50), the combustion chamber (10). 20) and the output shaft (50) coaxial with each other on a
Zentralachse (11) und die Arbeitszylinder (30) um die Zentralachse (11) herum angeordnet sind und wobei die Brennkammer (20) über offen- und schließbare Schusskanäle (21) mit den Arbeitszylindern (30) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (20) eine Brennkammerwandung (22) aufweist und wenigstens einer der Schusskanäle (21) über ein in der Brennkammerwandung (22) sitzendes Tellerventil (60) offen- und schließbar ist, dass wenigstens einer der Schusskanäle (21) über ein hängendes Tellerventil (60) offen- und schließbar ist und/oder dass wenigstens einer der Schusskanäle (21) über ein Tellerventil (60) mit einem sich mit einer Komponente in Richtung des Arbeitshubs (39) der Arbeitskolben (31) erstreckenden Ventilschaft (61) offen- und schließbar ist. Central axis (11) and the working cylinder (30) are arranged around the central axis (11) around and wherein the combustion chamber (20) via open and closable shot channels (21) with the working cylinders (30) is connected, characterized in that the combustion chamber (20) has a combustion chamber wall (22) and at least one of the shot channels (21) via a in the combustion chamber (22) seated poppet valve (60) is openable and closable, that at least one of the shot channels (21) via a suspended poppet valve (60 ) is openable and closable and / or that at least one of the weft channels (21) via a poppet valve (60) with a with a component in the direction of the working stroke (39) of the working piston (31) extending valve stem (61) openable and closable is.
2. Axialkolbenmotor (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Tellerventil (60) einen wassergekühlten Ventilsitz (62) aufweist. 2. Axial piston engine (10) according to claim 1, characterized in that the poppet valve (60) has a water-cooled valve seat (62).
3. Axialkolbenmotor (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Tellerventile (60) in der Brennkammerwandung (22) sitzen und jeweils durch eine gemeinsame Baugruppe gebildete Ventilsitze (62) aufweisen. 3. Axial piston engine (10) according to claim 1 or 2, characterized in that at least two poppet valves (60) in the combustion chamber (22) sit and each formed by a common assembly valve seats (62).
4. Axialkolbenmotor (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gemein same Ventilsitz (62) einen Brennkammerboden (23) der Brennkammerwandung (22) bildet. 4. Axial piston engine (10) according to claim 3, characterized in that the common same valve seat (62) forms a combustion chamber bottom (23) of the combustion chamber wall (22).
5. Axialkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschaft (61) sich in einen sich von der Brennkammer (20) weg entlang der5. axial piston motor (10) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the valve stem (61) in a from the combustion chamber (20) away along the
Zentralachse (11) in Richtung der Abtriebswelle (50) erstreckenden und/oder von den Arbeitszylindern (30) aufgespannten Arbeitsraum (12) erstreckt. Central axis (11) extending in the direction of the output shaft (50) extending and / or of the working cylinders (30) spanned working space (12).
6. Axialkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Tellerventil (60) der zugehörige Schusskanal (21) ein Knick (24) zu dem zugehörigen Arbeitszylinder aufweist. 6. Axial piston engine (10) according to one of claims 1 to 5, characterized in that behind the poppet valve (60) of the associated shot channel (21) has a kink (24) to the associated working cylinder.
7. Axialkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem der Schusskanäle (21) ein Tellerventil (60) angeordnet ist und die7. axial piston motor (10) according to one of claims 1 to 6, characterized in that in each of the shot channels (21) a poppet valve (60) is arranged and the
Tellerventile (60) in einer Kreisform zueinander angeordnet sind. Poppet valves (60) are arranged in a circular shape to each other.
8. Axialkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Tellerventil (60) über einen Nockenarm (51) oder eine Nockenscheibe (52) mit Durchbrechungen (56) angesteuert wird. 8. Axial piston engine (10) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the poppet valve (60) via a cam arm (51) or a cam disc (52) with openings (56) is driven.
9. Axialkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialkolbenmotor (10) eine Anzahl von Verdichterzy lindern (40) mit in diesen hin- und her laufenden Verdichterkolben (41) umfasst, wobei vorzugsweise die Verdichterzylinder (40) ebenso wie die Arbeitszylinder (30) um die Zentralachse (11) herum angeordnet sind. 9. axial piston motor (10) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the axial piston motor (10) alleviate a number of Verdichterzy (40) with in these reciprocating compressor piston (41), preferably wherein the compressor cylinder ( 40) as well as the working cylinders (30) are arranged around the central axis (11) around.
10. Axialkolbenmotor (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jeder10. Axial piston engine (10) according to claim 9, characterized in that each
Verdichterkolben (41) über einen Pleuel (59) mit einem Arbeitskolben (31) verbunden ist, wobei der Pleuel (59) vorzugsweise die Abtriebswehe (50) über eine Schwungscheibe (53) mit einer Kurvenbahn (54) antreibt. Compressor piston (41) via a connecting rod (59) with a working piston (31) is connected, wherein the connecting rod (59) preferably the Abtriebswehe (50) via a flywheel (53) with a curved path (54) drives.
11. Axialkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Verdichterzylindern (40) und der Brennkammer (20) zumindest eine11. Axial piston engine (10) according to one of claims 1 to 10, characterized in that between the compressor cylinders (40) and the combustion chamber (20) at least one
Zuleitung (71) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Zuleitung (71) und eine von den Arbeitszylindern (30) ausgehende Ableitung (72) über einen Wärmetauscher (70) wechselwirkend miteinander verbunden sind. Supply line (71) is arranged, wherein preferably the supply line (71) and one of the working cylinders (30) outgoing discharge (72) via a heat exchanger (70) are interactively interconnected.
12. Axialkolbenmotor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (20) eine Kraftstoffzufuhr (19) aufweist. 12. Axialkolbenmotor (10) according to one of claims 1 to 11, characterized in that the combustion chamber (20) has a fuel supply (19).
PCT/DE2018/100075 2018-01-31 2018-01-31 Axial piston motor WO2019149297A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2018/100075 WO2019149297A1 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Axial piston motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/DE2018/100075 WO2019149297A1 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Axial piston motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019149297A1 true WO2019149297A1 (en) 2019-08-08

Family

ID=61622273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2018/100075 WO2019149297A1 (en) 2018-01-31 2018-01-31 Axial piston motor

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019149297A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1452221A (en) * 1973-01-02 1976-10-13 Airas T Continuous combustion engine
EP1035310A2 (en) 1999-03-05 2000-09-13 Rohs, Ulrich, Dr. Piston engine with continuous combustion
WO2011009454A2 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial-piston motor, method for operating an axial piston motor, and method for producing a heat exchanger of an axial-piston motor
WO2011009455A2 (en) 2009-07-24 2011-01-27 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial-piston motor, method for operating an axial piston motor, and method for producing a heat exchanger of an axial-piston motor
WO2012107013A2 (en) 2011-01-19 2012-08-16 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial piston motor and method for operating an axial piston motor
EP2711499A2 (en) 2007-11-12 2014-03-26 GETAS Gesellschaft für thermodynamische Antriebssysteme mbH Axial piston motor
DE102016119889A1 (en) * 2015-10-26 2017-04-27 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial piston motor and method for operating an axial piston motor
WO2017121427A1 (en) * 2016-01-12 2017-07-20 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Method for operating an axial piston motor, and axial piston motor

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1452221A (en) * 1973-01-02 1976-10-13 Airas T Continuous combustion engine
EP1035310A2 (en) 1999-03-05 2000-09-13 Rohs, Ulrich, Dr. Piston engine with continuous combustion
EP2711499A2 (en) 2007-11-12 2014-03-26 GETAS Gesellschaft für thermodynamische Antriebssysteme mbH Axial piston motor
WO2011009454A2 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial-piston motor, method for operating an axial piston motor, and method for producing a heat exchanger of an axial-piston motor
WO2011009455A2 (en) 2009-07-24 2011-01-27 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial-piston motor, method for operating an axial piston motor, and method for producing a heat exchanger of an axial-piston motor
WO2012107013A2 (en) 2011-01-19 2012-08-16 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial piston motor and method for operating an axial piston motor
DE102016119889A1 (en) * 2015-10-26 2017-04-27 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Axial piston motor and method for operating an axial piston motor
WO2017121427A1 (en) * 2016-01-12 2017-07-20 GETAS GESELLSCHAFT FüR THERMODYNAMISCHE ANTRIEBSSYSTEME MBH Method for operating an axial piston motor, and axial piston motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19909689B4 (en) Piston engine with continuous combustion
DE102010032055B4 (en) Method for operating an internal combustion engine and internal combustion engine
WO2011141508A1 (en) Thermocompression motor
DE102010037173A1 (en) Pulse detonation intake control system
DE102012214967B3 (en) Four-cylinder inline engine with partial shutdown and method of operating such a four-cylinder in-line engine
EP1113158A2 (en) Combustion engine
EP3402973B1 (en) Method for operating an axial piston motor, and axial piston motor
DE102010047112A1 (en) Internal combustion engine has compressing group consisting of compression cylinder, expanding group having two expansion cylinders, and heat exchanger arranged between compressing group and expanding group
DE102017124411A1 (en) axial piston motor
WO2019149297A1 (en) Axial piston motor
EP3452704B1 (en) Two stroke engine
EP3048244B1 (en) Axial piston motor
DE2410948C3 (en) Internal combustion engine working method and internal combustion engine system operating according to this method
DE102014006032A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
DE102019128935B4 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE19819233A1 (en) Reciprocating internal combustion engine
DE102006039924B4 (en) Method and apparatus for converting combustion heat energy into mechanical energy
EP1092851A2 (en) Internal combustion engine and method of operating
WO2020007419A1 (en) Axial piston engine
DE102004013461B4 (en) Combustion 4-stroke piston engine with axialstromigem cyclical gas exchange in the cylinder and centrally located split combustion chamber
DE19942904B4 (en) Internal combustion engine
WO2011103868A2 (en) Internal combustion engine and method for operating an internal combustion engine
DE10324007B4 (en) Combustion 4-stroke piston engine with axialstromigem cyclical gas exchange in the cylinder and method for operating such a motor
DE3938849A1 (en) IC engine with variable compression ratio - has second piston mounted in cylinder head
DE102017122020A1 (en) explosion machine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18710301

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18710301

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1