[发明专利]轴向活塞式发动机、用于使轴向活塞式发动机运行的方法以及用于制造轴向活塞式发动机的热交换器的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴向活塞式发动机(Axialkolbenmotor)。本发明同样涉及用于使轴向活塞式发动机运行的方法以及用于制造轴向活塞式发动机的热交换器的方法。

背景技术

轴向活塞式发动机从现有技术中充分已知并且标记为能量转换机器，其在输出侧在至少一个活塞的帮助下提供机械的旋转能，其中，活塞执行线性的振动运动，其取向大致同轴于旋转能的旋转轴线对准。

除了例如仅仅以压缩空气来运行的轴向活塞式发动机，也已知被供给燃烧剂的轴向活塞式发动机。该燃烧剂可多成分地(例如由燃料并且由空气构成)构造，其中，成分共同地或分离地被输送给一个或多个燃烧室。

由此，在当前的情况中概念“燃烧剂”表示这样的材料，其参与燃烧或携带有参与燃烧的成分并且流经轴向活塞式发动机。那么，燃烧剂至少包括燃烧物(Brennstoff)或燃料，其中，概念“燃料”就此而言燃烧物即描述这样的材料，其通过化学的或其它反应、尤其通过氧化还原反应放热地反应。此外，燃烧剂还可具有这样的成分，例如空气，即，其提供用于燃料的反应的原料。

尤其地，轴向活塞式发动机也可在内部连续燃烧(ikV)的原理下来运行，根据该原理，燃烧剂(即例如燃料和空气)被连续地输送给一个燃烧室或多个燃烧室。

此外，轴向活塞式发动机一方面可利用旋转的活塞和相应地旋转的缸体工作，其接连地(sukzessiv)旁经燃烧室。

另一方面，轴向活塞式发动机可具有固定的缸体，其中，工作介质那么对应于期望的负载顺序被接连地分配到缸体上。

例如，从文件EP 1 035 310A2和文件WO 2009/062473A2中已知这样的具有固定的缸体的ikV轴向活塞式发动机，其中，在文件EP 1 035 310A2中公开了一种轴向活塞式发动机，在其中燃烧剂供给部和废气排出部以热交换的方式相互连结。

此外，在文件EP 1 035 310A2和文件WO 2009/062473A2中所公开的轴向活塞式发动机具有在工作缸与相应的工作活塞和压缩缸与相应的压缩活塞之间的分离部，其中，压缩缸设置在轴向活塞式发动机的背向工作缸的侧边上。就此而言，这样的轴向活塞式发动机可关联有压缩机侧和工作侧。

应理解的是，概念“工作缸”、“工作活塞”和“工作侧”与概念“膨胀缸”、“膨胀活塞”和“膨胀侧”或“膨胀器缸”、“膨胀器活塞”和“膨胀器侧”以及与概念“膨胀器级”或“膨胀器级”同义地来使用，其中，“膨胀器级”或“膨胀器级”表示所有存在于其中的“膨胀缸”或“膨胀器缸”的整体。

发明内容

本发明的目的为，改进轴向活塞式发动机的效率。

该目的通过带有以传递热的方式相互联结的燃烧剂供给部和废气排出部的轴向活塞式发动机实现，其通过至少两个热交换器而出色。

虽然通过两个热交换器首先引起更大的费用和更复杂的流动情况，但是应用两个热交换器使通往热交换器的明显更短的路径以及热交换器的能量上更有利的布置成为可能。由此，轴向活塞式发动机的效率可令人吃惊地显著提高。

这尤其适用于带有固定的缸体(活塞相应在缸体中工作)的轴向活塞式发动机，与在其中缸体和因此活塞同样绕旋转轴线旋转的轴向活塞式发动机不同，因为后者的布置需要仅仅一个由缸体旁经的废气管路。

优选地，热交换器大致轴向地布置，其中，概念“轴向”就此而言表示平行于轴向活塞式发动机的主旋转轴线或平行于旋转能的旋转轴线的方向。这使特别紧凑的且因此节省能量的结构形式成为可能，当应用仅仅一个热交换器时，而尤其当使用绝缘的热交换器时(如下文描述和所要求保护的那样)，这尤其也适用。

如果轴向活塞式发动机具有至少四个活塞，则当至少两个邻近的活塞的废气相应被导引到一个热交换器中，是有利的。由此，可使在活塞与用于废气的热交换器之间的路径最小化，从而可将以不能经由热交换器回收的废热的形式的损失减小到最小。

后者也还可在下列情况中实现，即当三个邻近的活塞的废气相应被导引到共同的热交换器中时。