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WO2016192711A1 - Axialkolbenmotor - Google Patents

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Info

Publication number
WO2016192711A1
WO2016192711A1 PCT/DE2016/100238 DE2016100238W WO2016192711A1 WO 2016192711 A1 WO2016192711 A1 WO 2016192711A1 DE 2016100238 W DE2016100238 W DE 2016100238W WO 2016192711 A1 WO2016192711 A1 WO 2016192711A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
control piston
piston
combustion chamber
firing channel
control
Prior art date
Application number
PCT/DE2016/100238
Other languages
English (en)
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 DE112016002409.6T priority Critical patent/DE112016002409A5/de
Publication of WO2016192711A1 publication Critical patent/WO2016192711A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G3/00—Combustion-product positive-displacement engine plants
    • F02G3/02—Combustion-product positive-displacement engine plants with reciprocating-piston engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01B—MACHINES OR ENGINES, IN GENERAL OR OF POSITIVE-DISPLACEMENT TYPE, e.g. STEAM ENGINES
    • F01B3/00—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F01B3/0002—Reciprocating-piston machines or engines with cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having stationary cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/26—Engines 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
  • Combustion comprising a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders which are each connected via a firing channel to the combustion chamber and in which a working piston is arranged to move back and forth, each firing channel in each case by a reciprocable control piston occlusive and apparently is.
  • Such axial piston motors are known, for example, from WO 2009/062473 A2 and from WO 2011/009454 A2, where complex measures are disclosed there with which the service life of the control piston is to be increased, which, in each case, the flow of working medium from the combustion chamber into the working piston and thus come into contact with the very hot working fluid and subject to high wear.
  • the invention is based on the basic knowledge that the life of the control piston can be increased by the fact that the directly loaded by the extremely high heat components are designed so that they dissipate the heat directly and directly by extremely well are formed thermally conductive.
  • Axial piston engine with continuous combustion which comprises a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders which are each connected via a firing channel with the combustion chamber and in which a working piston is arranged to reciprocate, each firing channel in each case by a reciprocable control piston Verschdorf- and apparently, thereby increasing that the control piston in each case a control piston body and a shot channel side carried by the control piston body, made of a material with a ⁇ higher thermal conductivity ⁇ than the control piston body having trained control piston cover. Due to the good or against the control piston body higher thermal conductivity ⁇ of the control piston cover, the heat which acts on the control piston shot channel side, to be dissipated to a greater extent than this is the case with conventional control piston.
  • the other components of the control piston continue to be made of very stable and wear-resistant material, since they are not so highly thermally stressed.
  • the life of the control piston in an axial piston internal combustion engine comprising a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders which are each connected via a firing channel with the combustion chamber and in which a working piston is arranged to move back and forth, wherein each firing channel is closed by a reciprocable control piston and is apparent
  • the control piston an impact surface and / or a guide surface made of a material with a ⁇ higher thermal conductivity ⁇ than the Has shot channel remote from the control piston.
  • This embodiment also ensures that the surfaces coming into direct contact with the hot working medium, in particular the baffle surface and / or the guide surface, are subject to a lower heat load due to their good thermal conductivity.
  • the term "guide surface” is understood to mean a surface of the control piston which comes into direct contact with the working medium and has a component essentially parallel to the weft direction or parallel to the main flow direction of the working medium through the firing channel.
  • the ⁇ - ie the difference in the thermal conductivity - more than 20 W / (m K), which causes a correspondingly good thermal relief or a corresponding increase in the life. It is understood that the difference in the thermal conductivity can also be more than 25 W / (m K) or more than 30 W / (m K).
  • an axial piston internal continuous combustion engine comprising a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders which are each connected via a firing channel to the combustion chamber and in which a working piston is arranged to move back and forth, each firing channel in each case by a closable and apparently movable control piston, and the life of the control piston can be increased if the control piston each having a control piston body and a shot channel side of the control piston body carried, made of a material having a thermal conductivity over 60 W / (m K) formed Steuerkolbendeckel , With such thermal conductivity, under the operating conditions in an axial piston internal combustion engine in which the hot working fluid is always in direct contact with the control piston cover, it can be ensured that the thermal load for both the control piston cover and the control piston body itself is sufficiently low to ensure a sufficient life. Ultimately, it does not matter if briefly the control piston body itself comes into contact with the hot working medium.
  • Combustion comprising a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders which are each connected via a firing channel to the combustion chamber and in which a working piston is arranged to move back and forth, each firing channel in each case by a reciprocable control piston occlusive and apparently is, the life of the control piston can be increased if the control piston has a baffle and / or a guide surface made of a material having a thermal conductivity above 60 W / (m K).
  • the design of the baffle or the guide surface ensures due to the good thermal conductivity that the thermal load of the baffle or the guide surface, which during operation of the axial piston very often, if not always, with the Hot working medium in contact, can be reduced to a necessary level.
  • baffle and the guide surface not necessarily both must be formed of a corresponding material, since the corresponding advantages already present, if only one of the surfaces of a corresponding material is formed. It is also understood that the baffle and the guide surface need not necessarily be formed on a control piston cover. Here it is conceivable, for example, that the baffle surface or the guide surface are represented by appropriate coatings or by suitable inlays or by suitable inserts.
  • Combustion comprising a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders, each connected to the combustion chamber via a firing channel and in each of which a working piston is arranged to be movable back and forth, each firing channel being each characterized by a reciprocable control piston wear and an increased life of the control piston, when the axial piston motor is characterized in that the control piston each having a control piston body and a weftkanalmon carried by the control piston body, formed of copper or aluminum control piston cover.
  • an axial piston motor with internal continuous combustion comprising a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders which are each connected via a firing channel with the combustion chamber and in which a working piston is arranged to reciprocate, each firing channel respectively through a reciprocating control piston occludes and apparently, control piston with increased life, when the control piston has a baffle and / or a guide surface made of copper or aluminum.
  • the choice of materials with the correspondingly good thermal conductivity reduces the thermal load on the baffle surface or the guide surface, which in itself is correspondingly advantageous and does not necessarily have to be accompanied by the use of a separate control piston cover in order to achieve the associated advantages.
  • the copper and / or the aluminum is provided with a protective layer, in particular to avoid unnecessary wear, such as oxidation of the copper, for this purpose, in particular nickel plating or chrome plating in question, which is very inexpensive to implement.
  • a protective layer in particular to avoid unnecessary wear, such as oxidation of the copper, for this purpose, in particular nickel plating or chrome plating in question, which is very inexpensive to implement.
  • other protective layers such as a ceramic sprayed layer or the like may be used as long as the thermal conductivity is not lowered too much.
  • control piston cover or that the baffle and / or the
  • the spray cooling preferably takes place from a side facing away from the firing channel, so that a material separation between the working medium and the cooling medium can be ensured by the control piston.
  • the spray cooling can be done for example by water or liquid metal, which is either less effective or very expensive. Particularly preferred is a spray cooling by oil.
  • the spray cooling can be done with oil from a control pressure chamber which is arranged on the side facing away from the shot channels of the control piston and in which the control piston are moved back and forth, which has the advantage that the control pressure chamber - as however from the state the technique is already known - can be placed under a pressure which corresponds approximately to the combustion chamber pressure, so that any leakage currents that are present at the control piston between the combustion chamber and the control pressure chamber can be limited to a minimum. It is understood that, accordingly, the control pistons are preferably sealed within the control piston guide as far as possible.
  • control piston body is preferably dimensioned in relation to the control piston guide such that it does not leave the control piston guide in the firing channel in all operating positions on the combustion chamber side. In this way, it can be prevented that the control piston body comes into direct contact with the working medium which flows out of the combustion chamber.
  • the control piston leaves the control piston guide into the firing channel in individual operating positions, which, however, has not proven to be so critical thermally.
  • Firing channel opening control piston guide is arranged, the control piston cover such be configured so that it closes in all operating positions, the control piston guide combustion chamber side to the firing channel, which accordingly protects the control piston body from the hot working fluid.
  • the control piston cover On the side facing away from the combustion chamber of the firing channel such a degree does not necessarily have to be present in all operating positions, since this - as already explained above - is not so critical thermally.
  • control piston body Sufficient stability of the control piston body can be ensured if it is made of steel or titanium.
  • the lower thermal conductivity can be accepted at this point because of the dimensional stability and because of the overall stability of assemblies made of steel or titanium, as long as the heat through the respective control piston cover or through the baffle or the guide surface can be dissipated sufficiently quickly enough.
  • the control piston body may be formed of titanium steel, which has been found to be particularly advantageous as a carrier of the well-conductive control piston cover or the baffle and / or the guide surface.
  • control piston body of aluminum, which allows high working speeds due to its low specific weight and its high stability in terms of weight, in which case the heat conductivity shot channel side by the use of copper or by the use of suitable aluminum alloys with correspondingly higher thermal conductivity should be adjusted.
  • the flow conditions within the firing channel can be influenced in a particularly favorable manner if a shoulder surface facing the firing channel and angled with respect to the deflecting surface is provided on the side of the guide surface facing away from the combustion chamber.
  • a shoulder surface facing the firing channel and angled with respect to the deflecting surface is provided on the side of the guide surface facing away from the combustion chamber.
  • the complementary region of the weft channel in this way, although an angled area should initially obstruct a flow, a good flow of working medium can be achieved, which on the one hand reduces the thermal load on the control piston and on the other hand any power losses of the axial piston motor minimized.
  • a suitable choice of the angle and - in a suitable embodiment - also a corresponding adjustment of the complementary region of the weft channel can ensure that the firing channel then open very quickly with a large movement in the control piston with a large cross-section to the hot working medium of to transfer the combustion chamber into the corresponding working cylinder.
  • the guide surface and the shoulder surface are arranged at an obtuse angle, ie an angle between 90 ° and 180 ° to each other.
  • a blunt angle has not proved to be so advantageous in this respect, while an acute angle is disadvantageous because it leads to strong turbulence and consequently to high power losses.
  • a corresponding angled arranged shoulder surface is also independent of the other features of the present invention in an axial piston internal continuous combustion engine, comprising a continuously operating combustion chamber and at least two working cylinders, each via a firing channel with the Combustion chamber are connected and in each of which a working piston is arranged to move back and forth, each firing channel in each case by a reciprocable control piston occlusive and apparently, correspondingly advantageous.
  • Figure 1 is a schematic sectional view through an axial piston motor as the first
  • Figure 2 shows the axial piston of Figure 1 in a cross section through the combustion chamber, the shot channels and the working cylinder.
  • FIG. 3 a perspective view of the alternative control pistons illustrated in FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 shows the control piston according to FIG. 3 in a side view
  • Figure 5 shows the control piston of Figures 3 and 4 in a plan view
  • FIG. 6 shows the control piston according to FIGS. 3 to 5 in a section along the line VI-VI in FIG.
  • FIG. 5 is a diagrammatic representation of FIG. 5.
  • the axial piston motor 10 shown in FIGS. 1 and 2 has a
  • the working piston 320 are on connecting rod 510 with compressor piston 420 on a
  • Compressor side 40 connected, which in turn are movable in compressor cylinders 410 back and forth.
  • the connecting rods 510 drive in a known per se and therefore unspecified explained manner a driven pulley 520, which in turn sits on an output shaft 522, so that in this way mechanical energy, which is obtained by the power piston 320, is available ,
  • Compressor cylinders 410 compressed air, or other oxidizer used for combustion, is supplied from the compressor side 40 via an oxidizer inlet 260 through a heat exchanger 600 of the combustor 200, where it burns together with fuel 222, 242 in the combustor and from there be abandoned on the firing channels 700 the working cylinders 310.
  • the combustion chamber 200 includes a
  • Main combustion chamber 210 and a pre-combustion chamber 230 wherein the main combustion chamber 210 via a main nozzle 220 fuel 222 is supplied.
  • the main combustion chamber 210 is also supplied with the oxidant, generally air, required for the combustion of the fuel 222.
  • Main combustion chamber 210 of the combustion chamber 200 can be oxidized as much as possible thermally decomposed in a processing chamber 250, which by pre-combustion with a pre-combustion chamber 230, which opens into the processing chamber 250, and with a pre-nozzle 240 for fuel 242 and with an associated Oxidatorzutechnisch 244th , which in turn is also connected to the Oxidatorzutechnisch 260, is realized. In this way, a very complete and, above all, low-emission combustion can be realized.
  • control pistons 710 include, as can be seen in particular with reference to the embodiment shown in Figures 3 to 6, each having a control piston body 712 which forms a first part 713 of the control piston 710 and is formed in this embodiment of titanium steel.
  • control pistons 710 each comprise control piston cover 714, which form a further part 715 of the control piston 710 and are formed in this embodiment of copper.
  • the control piston covers 714 each include a baffle 716, which is the
  • Combustion chamber 200 and are directed substantially perpendicular to the firing channel 700 and perpendicular to the main flow direction of the working medium through the firing channel 700 through.
  • the control piston covers 714 each include a guide surface 718, which are aligned substantially parallel to the firing channel 700 and parallel to the main flow direction of the working medium through the firing channel 700 therethrough.
  • the baffles and fins are each formed of copper.
  • the control piston cover is nickel-plated and thus carries a protective layer against undesirable oxidation.
  • the control piston 710 each have an impeller 735, which in a
  • Control disc 740 runs, which in turn sits on the output shaft 522, whereby the movement of the control piston 710 with respect to the movement of the working piston 320 and the compression of the piston 420 can be synchronized.
  • control disk 740 is disposed in a control pressure chamber 750 when the space in which the control disk 740 is found is appropriately sealed, which is not mandatory in other embodiments.
  • the pressure in the control pressure chamber 750 can essentially correspond to the pressure of the compressed oxidant, that is to say essentially the pressure in the oxidizer feed line 260, which roughly corresponds to the pressure in the main combustion chamber 210. In this way, any leaks past the control piston 710 can be reduced to a minimum.
  • the respective control piston cover 714 or the associated part 715 of the control piston 710 can be readily injection-cooled from the inside, so that oil which is conducted into the control pressure chamber 750 can directly serve a corresponding cooling.
  • control piston 710 has a shoulder surface 720 which is disposed at an obtuse angle to the guide surface 718, so that a changed wall of the control piston 710 with respect to the firing channel 700 results, which leads to improved flow conditions with a suitable embodiment of the complementary firing channel 700, compared to the control piston of Figures 1 and 2 leads.
  • Axial piston motor 420 Compressor piston Combustion chamber area
  • Main combustion chamber 600 heat exchanger main nozzle
  • Control disc Compressor cylinder 750 Control pressure chamber

Landscapes

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Abstract

Die Lebensdauer der Steuerkolben eines Axialkolbenmotors mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist, lässt dadurch erhöhen, dass die unmittelbar durch die äußerst hohe Wärme belasteten Bauteile derart ausgebildet sind, dass sie die Wärme unmittelbar und direkt wieder abführen, indem sie äußerst gut wärmeleitfähig ausgebildet sind.

Description

Axialkolbenmotor
[01] Die Erfindung betrifft einen Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher
Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist.
[02] Derartige Axialkolbenmotoren sind beispielsweise aus der WO 2009/062473 A2 und aus der WO 2011/009454 A2 bekannt, wobei dort aufwändige Maßnahmen offenbart sind, mit welchen die Lebensdauer der Steuerkolben erhöht werden soll, die, da sie jeweils den Strom an Arbeitsmedium von der Brennkammer in die Arbeitskolben unterbrechen und somit mit dem sehr heißen Arbeitsmedium in Kontakt kommen und einem hohen Verschleiß unterliegen.
[03] Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung einen gattungsgemäßen Axialkolbenmotor bereit zu stellen, bei welchem die Lebensdauer der Steuerkolben durch verhältnismäßig einfache Maßnahmen erhöht ist.
[04] Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Axialkolbenmotor mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere, ggf. auch unabhängig hiervon, vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
[05] Hierbei geht die Erfindung von der Grunderkenntnis aus, dass sich die Lebensdauer des Steuerkolben dadurch erhöhen lässt, dass die unmittelbar durch die äußerst hohe Wärme belasteten Bauteile derart ausgebildet sind, dass sie die Wärme unmittelbar und direkt wieder abführen, indem sie äußerst gut wärmeleitfähig ausgebildet sind.
[06] Dementsprechend lässt sich die Lebensdauer der Steuerkolben bei einem
Axialkolbenmotor mit kontinuierlicher Verbrennung, welche eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder umfasst, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist, dadurch erhöhen, dass der Steuerkolben jeweils einen Steuerkolbenkörper und einen schusskanalseitig von dem Steuerkolbenkörper getragenen, aus einem Material mit um ein Δλ höheren Wärmeleitfähigkeit λϋ als der Steuerkolbenkörper ausgebildeten Steuerkolbendeckel aufweist. Durch die gute bzw. gegenüber dem Steuerkolbenkörper höhere Wärmeleitfähigkeit λϋ des Steuerkolbendeckels kann die Wärme, welche auf den Steuerkolben schusskanalseitig wirkt, in stärkerem Maße abgeführt werden als dieses bei herkömmlichen Steuerkolben der Fall ist. Die übrigen Baugruppen des Steuerkolbens können hingegen weiterhin aus sehr stabilen und verschleißfestem Material gebildet werden, da sie nicht so hoch thermisch belastet sind.
[07] Ebenso ist die Lebensdauer der Steuerkolben bei einem Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist, erhöht, wenn sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass der Steuerkolben eine Prallfläche und/oder eine Leitfläche aus einem Material mit einer um ein Δλ höheren Wärmeleitfähigkeit λϋ als ein dem Schusskanal abgewandtes Teil des Steuerkolbens aufweist. Auch diese Ausgestaltung gewährleistet, dass die unmittelbar mit dem heißen Arbeitsmedium in Kontakt kommenden Flächen, insbesondere die Prallfläche und/oder die Leitfläche aufgrund ihrer guten Wärmeleitfähigkeit einer geringeren Wärmebelastung unterliegen. Hierbei ist es nicht zwingend notwendig, die Prallfläche bzw. die Leitfläche jeweils an einem Steuerkolbendeckel auszugestalten, was jedoch an sich zu einer verhältnismäßig einfachen baulichen Gesamtkonzeption führt. Es versteht sich darüber hinaus, dass die entsprechenden Vorteile bereits vorliegen, wenn lediglich die Prallfläche bzw. lediglich die Leitfläche aus einem entsprechenden Material gebildet sind. Es ist nicht zwingend notwendig, dass sowohl die Prallfläche als auch die Leitfläche entsprechend ausgestaltet sind, um bereits Vorteile hinsichtlich der Lebensdauer zu erhalten.
[08] In diesem Zusammenhang sei erläutert, dass mit der Bezeichnung„Prallfläche" eine
Fläche des Steuerkolben beschrieben ist, welche mit einer Komponente senkrecht zur Schussrichtung des heißen Arbeitsmediums durch den Schusskanal bzw. mit einer Fläche senkrecht zur Hauptströmungsrichtung des Arbeitsmediums durch den Schusskanal versehen ist. Hingegen wird unter der Bezeichnung„Leitfläche" eine Fläche des Steuerkolbens verstanden, welche unmittelbar mit dem Arbeitsmedium in Kontakt kommt und eine Komponente im Wesentlichen parallel zur Schussrichtung bzw. parallel zur Hauptströmungsrichtung des Arbeitsmediums durch den Schusskanal hindurch aufweist. [09] Vorzugsweise beträgt das Δλ - also der Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit - mehr als 20 W/(m K), was eine entsprechend gut thermische Entlastung bzw. eine entsprechende Erhöhung der Lebensdauer bedingt. Es versteht sich, dass der Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit auch mehr als 25 W/(m K) bzw. mehr als 30 W/(m K) betragen kann.
[10] Kumulativ bzw. alternativ lässt sich eine entsprechend lange Lebensdauer der
Steuerkolben dann erreichen, wenn der auf die Wärmeleitung des Steuerkolbenkörpers s = λο- Δλ normierte Unterschiede in der Wärmeleitfähigkeit, also Δλ/(λϋ-Δλ), mehr als 1, insbesondere mehr als 1,2 bzw. mehr als 1,5 oder sogar mehr als 2 beträgt.
[11] Bei einem Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist, lässt sich die Lebensdauer der Steuerkolben erhöhen, wenn der Steuerkolben jeweils einen Steuerkolbenkörper und einen schusskanalseitig von dem Steuerkolbenkörper getragenen, aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit über 60 W/(m K) ausgebildeten Steuerkolbendeckel aufweist. Bei einer derartigen Wärmeleitfähigkeit kann unter dem Betriebsbedingungen in einen Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, bei welcher das heiße Arbeitsmedium ständig in unmittelbarem Kontakt mit dem Steuerkolbendeckel ist, gewährleistet werden, dass die thermische Belastung sowohl für den Steuerkolbendeckel als auch für den Steuerkolbenkörper selbst ausreichend gering ist, um eine ausreichende Lebensdauer zu gewährleisten. Hierbei spielt es letztlich keine Rolle, wenn kurzzeitig der Steuerkolbenkörper ggf. selbst mit dem heißen Arbeitsmedium in Kontakt kommt.
[12] Darüber hinaus kann bei einem Arbeitskolbenmotor mit innerer kontinuierlicher
Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist, die Lebensdauer der Steuerkolben erhöht werden, wenn der Steuerkolben eine Prallfläche und/oder eine Leitfläche aus einem Material aus einer Wärmeleitfähigkeit über 60 W/(m K) aufweist. Auch hier gewährleistet die Ausgestaltung der Prallfläche bzw. der Leitfläche aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit, dass die thermische Belastung der Prallfläche bzw. der Leitfläche, welche während des Betriebs des Axialkolbenmotors sehr häufig, wenn nicht sogar immer, mit dem heißem Arbeitsmedium in Kontakt sind, auf ein notwendiges Maß reduziert werden kann. Auch hier versteht es sich, dass die Prallfläche und die Leitfläche nicht unbedingt beide aus einem entsprechenden Material gebildet sein müssen, da die entsprechenden Vorteile bereits vorliegend, wenn lediglich eine der Flächen aus einem entsprechenden Material gebildet ist. Es versteht sich darüber hinaus, dass die Prallfläche und die Leitfläche nicht zwingend an einem Steuerkolbendeckel ausgebildet sein müssen. Hier ist es beispielsweise denkbar, dass die Prallfläche bzw. die Leitfläche durch entsprechende Beschichtungen oder durch geeignete Inlays bzw. durch geeignete Einlagen dargestellt sind.
[13] Darüber hinaus ergibt sich bei einem Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher
Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolbenverschleiß und offenbar ist, eine erhöhte Lebensdauer der Steuerkolben, wenn sich der Axialkolbenmotor dadurch auszeichnet, dass der Steuerkolben jeweils einen Steuerkolbenkörper und einen schusskanalseitig von dem Steuerkolbenkörper getragenen, aus Kupfer oder Aluminium ausgebildeten Steuerkolbendeckel aufweist. Obgleich Titan oder ähnliche Materialien sicherlich höheren Belastungen Stand halten können, zeigt sich die verhältnismäßig gute Wärmeleitfähigkeit von insbesondere Kupfer, aber auch von Aluminium, hinsichtlich der Lebensdauer der Steuerkolben für vorteilhaft und gewährleistet, dass - insbesondere im Zusammenspiel mit einer geeigneten Kühlung - die Lebensdauer der Steuerkolben auf ein erträgliches Maß erhöht werden kann, ohne das sehr großtechnologische Aufwendungen notwendig sind.
[14] Auch weist ein Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist, Steuerkolben mit erhöhter Lebensdauer auf, wenn der Steuerkolben eine Prallfläche und/oder eine Leitfläche aus Kupfer oder Aluminium aufweist. Auch bedingt die Materialwahl mit der entsprechend guten Wärmeleitfähigkeit eine Verminderung der thermischen Belastung der Prallfläche bzw. der Leitfläche, was bereits für sich genommen entsprechend vorteilhaft ist und nicht zwingend mit der Verwendung eines separaten Steuerkolbendeckels einhergehen muss, um die zugehörigen Vorteile zu erzielen. [15] Vorzugsweise ist das Kupfer und/oder das Aluminium mit einer Schutzschicht versehen, insbesondere unnötigen Verschleiß, wie beispielsweise eine Oxidation des Kupfers, vermeiden zu können- Hierfür kommt insbesondere ein Vernickeln bzw. Verchromen in Frage, was sehr kostengünstig umzusetzen ist. Andererseits können auch andere Schutzschichten, wie beispielsweise eine aufgespritzte Keramikschicht oder ähnliches zur Anwendung kommen, solange die Wärmeleitfähigkeit hierdurch nicht zu weit herabgesetzt wird.
[16] Vorzugsweise sind der Steuerkolbendeckel bzw. dass die Prallfläche und/oder die
Leitfläche tragende Teil des Steuerkolbens spritzgekühlt. Hierbei erfolgt die Spritzkühlung vorzugsweise von einer dem Schusskanal abgewandten Seite, sodass eine Materialtrennung zwischen Arbeitsmedium und Kühlmedium durch den Steuerkolben gewährleistet werden kann. Die Spritzkühlung kann beispielsweise durch Wasser oder durch flüssiges Metall erfolgen, was jedoch entweder wenig effektiv oder aber sehr kostenintensiv ist. Besonders bevorzugt wird eine Spritzkühlung durch Öl.
[17] Hierbei kann die Spritzkühlung mit Öl aus einem Steuerdruckraum erfolgen, welcher auf der den Schusskanälen abgewandten Seite der Steuerkolben angeordnet ist und in welchem die Steuerkolben hin und her bewegt werden, was den Vorteil hat, dass der Steuerdruckraum - wie jedoch aus dem Stand der Technik bereits bekannt ist - unter einen Druck gesetzt werden kann, welcher in etwa den Brennkammerdruck entspricht, sodass etwaige Leckströme, die an den Steuerkolben vorbei zwischen Brennkammer und Steuerdruckraum vorliegen, auf ein Minimum begrenzt werden können. Es versteht sich, dass dementsprechend die Steuerkolben vorzugsweise innerhalb der Steuerkolbenführung so weit wie möglich abgedichtet sind.
[18] Ist der Steuerkolben in einer sich in den Schusskanal öffnenden Steuerkolbenführung angeordnet, so ist der Steuerkolbenkörper in Bezug auf die Steuerkolbenführung vorzugsweise derart dimensioniert, dass er in allen Betriebspositionen brennkammerseitig die Steuerkolbenführung nicht in den Schusskanal hinein verlässt. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der Steuerkolbenkörper unmittelbar mit dem Arbeitsmedium, welches aus der Brennkammer strömt, in Kontakt kommt. Auf der der Brennkammer abgewandten Seite des Schusskanals hingegen ist es durchaus denkbar, dass der Steuerkolben in einzelnen Betriebspositionen die Steuerkolbenführung in den Schusskanal hinein verlässt, was sich jedoch als thermisch nicht so kritisch herausgestellt hat.
[19] Kumulativ bzw. alternativ hierzu kann, wenn der Steuerkolben in einer sich in den
Schusskanal öffnenden Steuerkolbenführung angeordnet ist, der Steuerkolbendeckel derart ausgestaltet sein, dass er in allen Betriebspositionen die Steuerkolbenführung brennkammerseitig zum Schusskanal hin abschließt, was dementsprechend den Steuerkolbenkörper vor dem heißen Arbeitsmedium schützt. Auf der der Brennkammer abgewandten Seite des Schusskanals muss ein derartiger Abschluss nicht zwingend in allen Betriebspositionen vorliegen, da dieses - wie bereits vorstehend erläutert - thermisch nicht so kritisch ist.
[20] Eine ausreichende Stabilität des Steuerkolbenkörpers kann gewährleistet werden, wenn diese aus Stahl oder Titan ausgebildet ist. Die niedrigere Wärmeleitfähigkeit kann an dieser Stelle wegen der Formstabilität und wegen der Gesamtstabilität von aus Stahl oder Titan ausgebildeten Baugruppen in Kauf genommen werden, solang die Wärme durch den jeweiligen Steuerkolbendeckel bzw. durch die Prallfläche oder die Leitfläche in ausreichendem Maße schnell abgeführt werden kann. Insbesondere kann der Steuerkolbenkörper aus Titanstahl ausgebildet sein, was sich insbesondere auch als Träger der gut leitfähige Steuerkolbendeckel bzw. der Prallfläche und/oder der Leitfläche als vorteilhaft herausgestellt hat. Ebenso ist es denkbar, den Steuerkolbenkörper aus Aluminium auszubilden, welches wegen seines geringen spezifischen Gewichts und seiner in Bezug auf das Gewicht hohen Stabilität hohe Arbeitsgeschwindigkeiten zulässt, wobei dann die Wärmeleitfähigkeit schusskanalseitig durch die Verwendung von Kupfer oder durch die Verwendung geeigneter Aluminiumlegierungen mit entsprechend höherer Wärmeleitfähigkeit angepasst werden sollte.
[21] Die Strömungs Verhältnisse innerhalb des Schusskanals lassen sich besonders günstig beeinflussen, wenn an der der Brennkammer abgewandten Seite der Leitfläche eine dem Schusskanal zugewandte und bezüglich der Leitfläche abgewinkelt angeordnete Schulterfläche vorgesehen ist. Bei geeigneter Ausgestaltung insbesondere auch des komplementären Bereich des Schusskanals kann auf diese Weise, obgleich ein abgewinkelter Bereich an sich zunächst einmal eine Strömung behindern sollte, ein guter Fluss von Arbeitsmedium erzielt werden, was einerseits die thermische Belastung des Steuerkolbens reduziert und andererseits etwaige Leistungsverluste des Axialkolbenmotors minimiert.
[22] Durch eine geeignete Wahl des Winkels und - bei geeigneter Ausgestaltung - auch eine entsprechende Anpassung des komplementären Bereichs des Schusskanals lässt sich gewährleisten, dass der Schusskanal dann bei einer Bewegung des Steuerkolbens sehr schnell mit einem großem Querschnitt öffnen, um das heiße Arbeitsmedium von der Brennkammer in den entsprechenden Arbeitszylinder zu überführen. [23] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Leitfläche und die Schulterfläche in einem stumpfen Winkel, also einem Winkel zwischen 90° und 180° zueinander angeordnet sind. Insbesondere ein überstumpfer Winkel hat sich diesbezüglich als nicht so vorteilhaft erwiesen, während ein spitzer Winkel nachteilig ist, da er zu starken Verwirbelung und mithin zu hohes Leistungsverlusten führt.
[24] Angesichts der Vorteile hinsichtlich der Strömung des Arbeitsmediums ist eine entsprechend abgewinkelt angeordnete Schulterfläche auch unabhängig von den übrigen Merkmalen vorliegender Erfindung bei einem Axialkolbenmotor mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer und zumindest zwei Arbeitszylinder, die jeweils über einen Schusskanal mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben verschließ- und offenbar ist, entsprechend vorteilhaft.
[25] Es versteht sich, dass die Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um die Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen zu können.
[26] 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:
Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch eine Axialkolbenmotor als erstes
Ausführungsbeispiel;
Figur 2 den Axialkolbenmotor nach Figur 1 in einem Querschnitt durch die Brennkammer, die Schusskanäle und die Arbeitszylinder; und
Figur 3 einen zu den in Figuren 1 und 2 dargestellten alternativen Steuerkolben in perspektivischer Ansicht;
Figur 4 den Steuerkolben nach Figur 3 in einer Seitenansicht;
Figur 5 den Steuerkolben nach Figuren 3 und 4 in einer Aufsicht; und
Figur 6 den Steuerkolben nach Figuren 3 bis 5 in einem Schnitt entlang der Linie VI- VI in
Figur 5.
[27] Der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Axialkolbenmotor 10 weist einen
Brennkammerbereich 20 mit einer Brennkammer 200 auf, von welcher Schusskanäle 700 zu Arbeitszylindern 310 in einer Arbeitsseite 30 abgehen, in denen jeweils Arbeitskolben 320 hin und her beweglich sind.
[28] Die Arbeitskolben 320 sind über Pleuel 510 mit Verdichterkolben 420 auf einer
Verdichterseite 40 verbunden, welche ihrerseits in Verdichterzylindern 410 hin und her beweglich sind.
[29] Die Pleuel 510 treiben in an sich bekannter und aus diesem Grunde nicht näher erläuterter Weise eine Abtriebsscheibe 520 an, welche ihrerseits auf einer Abtriebswelle 522 sitzt, sodass auf diese Weise mechanische Energie, welche durch die Arbeitskolben 320 gewonnen wird, zur Verfügung steht.
[30] Die auf der Verdichterseite 40 durch die Verdichterkolben 420 in den
Verdichterzylindern 410 verdichtete Luft, oder ein anderer der Verbrennung dienender Oxidator, wird von der Verdichterseite 40 über eine Oxidatorzuleitung 260 durch einen Wärmetauscher 600 der Brennkammer 200 zugeführt, wo sie bzw. er gemeinsam mit Kraftstoff 222, 242 in der Brennkammer verbrannt und von dort aus über die Schusskanäle 700 den Arbeitszylindern 310 aufgegeben werden.
[31] Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel umfasst die Brennkammer 200 eine
Hauptbrennkammer 210 und eine Vorbrennkammer 230, wobei der Hauptbrennkammer 210 über eine Hauptdüse 220 Kraftstoff 222 zugeführt wird. Über eine Oxidatorzuführ 224, welche mit der Oxidatorzuleitung 260 verbunden ist, wird der Hauptbrennkammer 210 auch das für die Verbrennung des Kraftstoffs 222 notwendige Oxidationsmittel, in der Regel Luft, zugeführt.
[32] Bevor jedoch der aus der Hauptdüse 220 stammende Kraftstoff 222 in der
Hauptbrennkammer 210 der Brennkammer 200 oxidiert werden kann, wird dieser in einer Aufbereitungskammer 250 möglichst weitgehend thermisch zerlegt, was durch eine Vorverbrennung mit einer Vorbrennkammer 230, welche in die Aufbereitungskammer 250 mündet, und mit einer Vordüse 240 für Kraftstoff 242 sowie mit einer zugehörigen Oxidatorzuführ 244, die ihrerseits ebenfalls mit der Oxidatorzuleitung 260 verbunden ist, realisiert ist. Auf diese Weise kann eine äußerst vollständige und vor allen Dingen schadstoffarme Verbrennung realisiert werden.
[33] Das auf diese Weise durch die Brennkammer 200 aufbereite Arbeitsmedium wird über Schusskanäle 700 zu den Arbeitszylindern 310 und den Arbeitskolben 320 geleitet, wobei diese Schusskanäle 700 über Steuerkolben 710 verschließ- und offenbar sind. [34] Die Steuerkolben 710 umfassen, wie insbesondere anhand des in Figuren 3 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel erkennbar, jeweils einen Steuerkolbenkörper 712, der ein erstes Teil 713 des Steuerkolbens 710 bildet und bei diesem Ausführungsbeispiel aus Titanstahl gebildet ist. Ebenso umfassen die Steuerkolben 710 jeweils Steuerkolbendeckel 714, welche ein weiteres Teil 715 des Steuerkolbens 710 bilden und bei diesem Ausführungsbeispiel aus Kupfer gebildet sind.
[35] Die Steuerkolbendeckel 714 umfassen jeweils eine Prallfläche 716, welche der
Brennkammer 200 zugewandt sind und im Wesentlichen senkrecht zu dem Schusskanal 700 bzw. senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung des Arbeitsmediums durch den Schusskanal 700 durch ausgerichtet sind. Darüber hinaus umfassen die Steuerkolbendeckel 714 jeweils eine Leitfläche 718, die im Wesentlichen parallel zu dem Schusskanal 700 bzw. parallel zu der Hauptströmungsrichtung des Arbeitsmediums durch den Schusskanal 700 hindurch ausgerichtet sind. Wie unmittelbar ersichtlich sind auch die Prallflächen und Leitflächen jeweils aus Kupfer gebildet. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Steuerkolbendeckel vernickelt und trägt somit eine Schutzschicht gegen unerwünschte Oxidationen.
[36] Hierbei sind bei beiden Ausführungsbeispielen die Wärmeleitfähigkeit der
Steuerkolbendeckel 714 bzw. des entsprechenden Kupfers derart gewählt, dass dieses eine Wärmeleitfähigkeit von über 60W/ (m K) aufweist. Im Vergleich zu der Wärmeleitfähigkeit des Titanstahls, aus welchem der Steuerkolbenkörper 712 jeweils gebildet ist, kann dann ein Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit von deutlich mehr als 20W/ (m K) realisiert werden. Dieses ergibt dann auch dementsprechende Werte für die Prallflächen 760 bzw. für die Leitflächen 718 und führt zu einem Unterschied in der Wärmeleitfähigkeit bezogen auf die Wärmeleitfähigkeit des Steuerkolbenkörpers 712 von mehr als 1,2.
[37] Die Steuerkolben 710 weisen jeweils ein Laufrad 735 auf, welche in einer
Steuerscheibe 740 läuft, die ihrerseits wiederum auf der Abtriebswelle 522 sitzt, wodurch die Bewegung der Steuerkolben 710 in Bezug auf die Bewegung der Arbeitskolben 320 und der Verdichtung der Kolben 420 synchronisiert werden kann.
[38] Die Steuerscheibe 740 ist bei diesem Ausführungsbeispiel in einer Steuerdruckkammer 750 angeordnet, wenn der Raum, in dem die Steuerscheibe 740 zu finden ist, in geeigneter Weise abgedichtet wird, was jedoch in anderen Ausführungsformen nicht zwingend ist. Hierbei kann der Druck in der Steuerdruckkammer 750 im Wesentlichen den Druck des verdichteten Oxidationsmittel, also im Wesentlichen den Druck in der Oxidatorzuleitung 260, entsprechen, was ungefähr auch dem Druck in der Hauptbrennkammer 210 entspricht. Auf diese Weise lassen sich etwaige Leckagen an den Steuerkolben 710 vorbei auf ein Minimum reduzieren.
[39] Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in Figur 1 die zugehörigen Dichtungen, mit welcher die Steuerdruckkammer 750 abgedichtet ist, nicht dargestellt. Selbiges gilt auch für Dichtungen und Olabstreifer an den Steuerkolben 710 in Bezug auf deren Steuerkolbenführung 730, durch welche die Steuerkolben 710 in Verbindung mit dem Laufrad 735 und der Steuerscheibe 735 in ihrer Bewegung geführt sind.
[40] Wie unmittelbar in Figur 6 ersichtlich, kann der jeweilige Steuerkolbendeckel 714 bzw. das zugehörige Teil 715 des Steuerkolbens 710 von innen ohne weiteres spritzgekühlt werden, sodass Öl, welches in die Steuerdruckkammer 750 geleitet wird, unmittelbar einer entsprechenden Kühlung dienen kann.
[41] Insoweit vorstehend beschrieben, entsprechend die Steuerkolben 700 des
Ausführungsbeispiels nach Figuren 1 und 2 den Steuerkolben nach Figuren 3 bis 6. Ergänzend weisen jedoch letztere Steuerkolben 710 eine Schulterfläche 720 auf, welche in einem stumpfen Winkel zu der Leitfläche 718 angeordnet ist, sodass sich eine geänderte Wandung des Steuerkolbens 710 in Bezug auf den Schusskanal 700 ergibt, die bei geeigneter Ausgestaltung des komplementären Schusskanals 700 zu verbesserten Strömungsverhältnissen führt, gegenüber den Steuerkolben nach Figuren 1 und 2 führt.
Bezugszeichenliste:
Axialkolbenmotor 420 Verdichterkolben Brennkammerbereich
Arbeitsseite 510 Pleuel
Verdichterseite 520 Abtriebsscheibe
522 Abtriebswelle Brennkammer
Hauptbrennkammer 600 Wärmetauscher Hauptdüse
Kraftstoff 700 Schusskanal Oxidatorzufuhr 710 Steuerkolben Vorbrennkammer 712 Steuerkolbenkörper Vordüse 713 Teil
Kraftstoff 714 Steuerkolbendeckel Oxidatorzufuhr 715 Teil
Aufbereitungskammer 716 Prallfläche
Oxidatorzuleitung 718 Leitfläche
720 Schulterfläche Arbeitszylinder 730 Steuerkolbenführung Arbeitskolben 735 Laufrad
740 Steuerscheibe Verdichterzylinder 750 Steuerdruckkammer

Claims

Patentansprüche :
1. Axialkolbenmotor (10) mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer (200) und zumindest zwei Arbeitszylinder (310), die jeweils über einen Schusskanal (700) mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben (320) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal (700) jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben (710) verschließ- und offenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (710) jeweils einen Steuerkolbenkörper (712) und einen schusskanalseitig von dem Steuerkolbenkörper (712) getragenen, aus einem Material mit um ein Δλ höheren Wärmeleitfähigkeit λϋ als der Steuerkolbenkörper (712) ausgebildeten Steuerkolbendeckel (714) aufweist und/oder dass der Steuerkolben (710) eine Prallfläche (716) und/oder eine Leitfläche (718) aus einem Material mit einer um ein Δλ höheren Wärmeleitfähigkeit λϋ als ein dem Schusskanal (700) abgewandtes Teil (713) des Steuerkolbens (710) aufweist.
2. Axialkolbenmotor (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Δλ mehr als 20 W/(m K) bzw. dass Δλ/(λϋ-Δλ) mehr als 1 beträgt.
3. Axialkolbenmotor (10) mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer (200) und zumindest zwei Arbeitszylinder (310), die jeweils über einen Schusskanal (700) mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben (320) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal (700) jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben (710) verschließ- und offenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (710) jeweils einen Steuerkolbenkörper (712) und einen schusskanalseitig von dem Steuerkolbenkörper (712) getragenen, aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit über 60 W/(m K) ausgebildeten Steuerkolbendeckel (714) und/oder dass der Steuerkolben (710) eine Prallfläche (716) und/oder eine Leitfläche (718) aus einem Material mit einer Wärmeleitfähigkeit über 60 W/(m K) aufweist.
4. Axialkolbenmotor (10) mit innerer kontinuierlicher Verbrennung, umfassend eine kontinuierlich arbeitende Brennkammer (200) und zumindest zwei Arbeitszylinder (310), die jeweils über einen Schusskanal (700) mit der Brennkammer verbunden sind und in denen jeweils ein Arbeitskolben (320) hin und her bewegbar angeordnet ist, wobei jeder Schusskanal (700) jeweils durch einen hin und her bewegbaren Steuerkolben (710) verschließ- und offenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (710) jeweils einen Steuerkolbenkörper (712) und einen schusskanalseitig von dem Steuerkolbenkörper (712) getragenen, aus Kupfer oder Aluminium ausgebildeten Steuerkolbendeckel (714) und/oder dass der Steuerkolben (710) eine Prallfläche (716) und/oder eine Leitfläche (718) aus Kupfer oder Aluminium aufweist.
5. Axialkolbenmotor (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupfer oder das Aluminium mit einer Schutzschicht versehen, vorzugsweise verchromt oder vernickelt, ist.
6. Axialkolbenmotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolbendeckel (714) bzw. dass die Prallfläche (716) und/oder die Leitfläche (718) tragende Teil (715) des Steuerkolbens (710) spritzgekühlt, vorzugsweise durch Öl spritzgekühlt, ist.
7. Axialkolbenmotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolben (710) in einer sich in den Schusskanal (700) öffnenden Steuerkolbenführung (730) angeordnet ist und dass der Steuerkolbenkörper (712) in allen Betriebspositionen brennkammerseitig die Steuerkolbenführung (730) nicht in den Schusskanal (700) hinein verlässt und/oder dass der Steuerkolbendeckel (714) in allen Betriebspositionen die Steuerkolbenführung (730) brennkammerseitig zum Schusskanal (700) abschließt.
8. Axialkolbenmotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerkolbenkörper (712) aus Stahl oder Titan, insbesondere aus Titanstahl, oder aus Aluminium ausgebildet ist.
9. Axialkolbenmotor (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der der Brennkammer (200) abgewandten Seite der Leitfläche (718) eine dem Schusskanal (700) zugewandte und bezüglich der Leitfläche (718) abgewinkelt angeordnete Schulterfläche (720) vorgesehen ist. Axialkolbenmotor (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (718) und die Schulterfläche (720) in einem stumpfen Winkel zueinander angeordnet sind.
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