Hybride Expansions-Verbrennungskraftmaschine mit Ventilsteuerung zum Betrieb mit regenerativen Energieträgern

Hybrid expansion combustion engine with valve control for operating with regenerative energy sources

Moteur à combustion interne à expansion hybride doté d'une commande de soupape pour le fonctionnement à l'aide de supports d'énergie régénératifs

Abstract

The hybrid expansion combustion engine comprises a high pressure accumulator (1) for gaseous oxygen, a low-loss isentropic pressure reducing device for oxygen, a thermally operating isolated container for liquid hydrogen, and a dosing and ignition device for hydrogen, where the liquid hydrogen and oxygen are introduced under high pressure from the energy resource. A gas mixture distributor is provided for controlling the working medium. Independent claims are also included for the following: (1) an isentropic pressure reducing device with a low-pressure accumulator and two control valves; (2) a gas mixture distributor with a rotor shaft, a three-phase generator and a positive displacement machine; and (3) a gas mixture unit with ceramic guides and process connections.
Die Kraftmaschine ( FIG. 9 ) wird mit zwei Energieträgern betrieben, welche Edukte der Elektrolyse von Wasser sind: Sauerstoff, dieser auf hohen Druck verdichtet; Wasserstoff in verflüssigter Form. Das Arbeitsmedium wird durch einen rotierendenGasgemischverteile (4) gesteuert, welcher Ventile ersetzt. Der Arbeitsprozess ist ein geschlossener Kreisprozess und besteht aus zwei Teilen: Dem Expansionsvorgang eines Gasgemisches bestehend aus hoch verdichtetem Sauerstoff und überhitztem Wasserdampf; einem Verbrennungskraftprozess mit zugefügtem Wasserstoff als Brennstoff. Die Maschine ist deshalb eine Hybride Expansions-Verbrennungskraftmaschine mit Ventilsteuerung zum Betrieb mit regenerativen Energieträgern. Der für den Expansions-Teilprozess benötigte Sauerstoff wird verlustarm durch isentrope Umladung aus einem Hochdruckspeicher auf den Arbeitsdruck entspannt. Durch die Rekuperation (6) des Energieinhaltes der heißen Abgase wird ein hoher Wirkungsgrad erzielt. Ein Nacherhitzer (7) bewirkt den definierten Ausgangszustand des Kreisprozesses. Der Kraftprozess wird damit durch innere Verbrennung im Motor und äußere Verbrennung im Nacherhitzer gespeist. Die Maschine soll die ökonomische und ökologisch verträgliche Mobilität ohne den Einsatz von fossilen Treibstoffen ermöglichen.

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