WO2024094853A1 - Internal combustion engine and method for operating the same - Google Patents

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WO2024094853A1
WO2024094853A1 PCT/EP2023/080677 EP2023080677W WO2024094853A1 WO 2024094853 A1 WO2024094853 A1 WO 2024094853A1 EP 2023080677 W EP2023080677 W EP 2023080677W WO 2024094853 A1 WO2024094853 A1 WO 2024094853A1
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WO
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reservoir
combustion
combustion engine
gas
outlet
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Application number
PCT/EP2023/080677
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German (de)
French (fr)
Inventor
Piero Kobler
Original Assignee
Piero Kobler
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 Piero Kobler filed Critical Piero Kobler
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Classifications

    • 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
    • F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/12—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F01C1/14—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons
    • F01C1/20—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with toothed rotary pistons with dissimilar tooth forms

Definitions

  • the present invention relates to an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine and a method for operating the same.
  • the present invention is therefore based on the object of increasing the efficiency of such internal combustion engines.
  • a combustion engine is to be made available which, on the one hand, converts the resulting combustion heat into kinetic energy and, in principle, can be operated with a wide variety of fuels.
  • a combustion engine according to the invention has at least one combustion reservoir for storing a gaseous medium, wherein the combustion reservoir has a controllable inlet for admitting an oxygen-containing gaseous medium (in particular air) into the combustion reservoir, as well as a controllable inlet for admitting a fuel (in particular into the combustion reservoir).
  • the internal combustion engine has a controllable outlet for discharging a gas from the combustion reservoir (in particular a combustion gas under increased pressure), wherein this controllable outlet is in flow connection with a turbine device (or can be brought into such a flow connection by means of a valve device).
  • a turbine device or can be brought into such a flow connection by means of a valve device.
  • an ignition device is preferably provided which is suitable and intended to ignite a mixture of the oxygen-containing medium and the fuel located in the combustion reserve.
  • the turbine device is a gas turbine or a steam turbine.
  • a turbine is used which operates according to the displacement principle and/or which follows the principle of a Wankel engine and/or the principle of an Omega 1 engine.
  • the machine is at least partially and preferably completely insulated and in particular thermally insulated. It is preferably provided that the waste heat generated can be used at least partially and preferably largely for charging a reservoir or for pressurizing. In a further preferred embodiment, two or more turbine devices are provided.
  • these turbine devices have very high speeds, for example speeds greater than 20,000 rpm, preferably greater than 40,000 rpm, preferably greater than 60,000 rpm and particularly preferably greater than 80,000 rpm.
  • the first combustion reservoir is particularly preferably a pressure reservoir. This means that it can withstand comparatively high pressures and in this way it is ensured that the resulting pressure is passed directly to the turbine device.
  • a plurality of valves are provided, which ensure that the gas produced during combustion reaches the turbine essentially in its entirety.
  • This ignition device is particularly preferably a spark plug.
  • a control device is particularly preferably provided which causes this ignition device to be ignited at given times in order to carry out the combustion or explosion within combustion reservoirs at predetermined times.
  • the internal combustion engine particularly preferably has two or more combustion reservoirs. These can particularly preferably be connected in such a way that combustion occurs in these combustion reservoirs at different times or periods.
  • the internal combustion engine preferably has a control device which supplies the fuel in a predetermined manner, at predetermined times and/or in a predetermined quantity.
  • the fuel can be supplied in a stoichiometric quantity in order to achieve the most ideal combustion possible.
  • the combustion reservoir has a circular or elliptical cross-section.
  • the combustion reservoir can have a spherical shape.
  • the walls of the combustion reservoir are particularly preferably rounded or curved.
  • the combustion reservoir particularly preferably has a spherical or cylindrical internal volume.
  • the fuel is selected from a group of fuels which includes gasoline, diesel, biogas, natural gas, hydrogen, methane, propane, butane, wood gas, ethanol, ammonia, mixtures thereof and the like.
  • the internal combustion engine has a further reservoir, which can preferably be filled with the oxygen-containing gaseous medium (in particular air) under pressure and which preferably has an outlet for the gaseous medium, which can be brought into or is in flow connection with the first controllable inlet of the combustion reservoir.
  • the oxygen-containing gaseous medium in particular air
  • this second reservoir has a receiving volume which is greater than 2 dm 3 , preferably greater than 4 dm 3 , preferably greater than 8 dm 3 , preferably greater than 10 dm 3 , preferably greater than 20 dm 3 and preferably greater than 30 dm 3 .
  • this second reservoir has a receiving volume which is smaller than 1000 dm 3 , preferably smaller than 500 dm 3 , preferably smaller than 300 dm 3 , preferably smaller than 200 dm 3 , preferably smaller than 100 dm 3 and preferably smaller than 50 dm 3 .
  • this further reservoir can be filled with an air pressure that is greater than 1 bar, preferably greater than 2 bar, preferably greater than 3 bar, preferably greater than 4 bar.
  • this further reservoir can be filled with an air pressure that is less than 2000 bar, preferably less than 1000 bar, preferably less than 500 bar, 100 bar, preferably less than 80 bar, preferably less than 60 bar, preferably less than 40 bar and particularly preferably less than 20 bar.
  • the above-mentioned combustion reservoirs can be supplied with compressed air.
  • the device particularly preferably has a distributor device which connects the said outlet of the further reservoir with possibly several inlets of the combustion reservoirs.
  • a control device is particularly preferably also provided which controls the supply of the gaseous medium from the further reservoir into the combustion reservoir or reservoirs.
  • This first control device can have a plurality of valve devices which control the supply to the individual combustion reservoirs.
  • the control device can also control the supply of fuel to the combustion reservoirs.
  • control device preferably also controls the spark plugs or the ignition device, which causes the combustion or explosion in the combustion reservoirs.
  • the device has a further reservoir for storing a liquid medium, in particular water.
  • This water can also be fed - in particular in a controlled manner - to the combustion reservoir(s).
  • a vapor mixture can be generated during combustion, which preferably causes a further increase in pressure in the combustion reservoir and which preferably simultaneously lowers the combustion temperature.
  • the device also has a control device which controls the supply of the air produced during combustion into the turbine device.
  • a sequence of the individual supplies of the combustion gas into the turbine device can be controlled.
  • the burnt air or the burnt gas is supplied to the turbine device at a pressure of at least 2 bar, preferably at least 5 bar, preferably at least 10 bar, preferably at a pressure of at least 15 bar and preferably a pressure of at least 20 bar.
  • the burnt air or the burnt gas is supplied to the turbine device at a pressure of at most 2000 bar, preferably at most 1000 bar, preferably at most 500 bar, preferably at most 200 bar, preferably at most 100 bar, preferably at most 80 bar, preferably at most 60 bar, and preferably at most 40 bar.
  • the combustion engine has an outlet which can discharge combustion gases from the turbine.
  • the internal combustion engine has at least one compressor device in order to compress the gas located in the further reservoir.
  • compression takes place to at least 2 bar, preferably to at least 3 bar, preferably to at least 4 bar and preferably to at least 5 bar.
  • this compressor device sucks in ambient air. It would be possible that the compressor device heated air or air that was heated via a heat exchanger.
  • the cool air that is fed to the compressor is led past hot parts of the machine in order to be heated in this way. It is also possible for the hot exhaust gases that are produced to be fed to a heat exchanger in order to heat the air that is fed to the compressor.
  • the above-mentioned turbine device has a further outlet in order to release a gas, in particular exhaust gas, from the circuit or the machine.
  • the internal combustion engine has at least one first - in particular controllable - valve device in order to control the inlet of the gaseous medium into the combustion reservoir.
  • the combustion engine has at least one second - in particular controllable - valve device in order to control the supply of fuel into the combustion reservoir.
  • the internal combustion engine particularly preferably has at least one third - in particular controllable - valve device in order to control the outlet of the gaseous medium from the combustion reservoir. It would also be possible for this third valve device to be a non-controllable valve device, for example a (in particular pre-tensioned) check valve, which opens, for example, when a certain pressure threshold is exceeded.
  • valve devices are designed such that the effective flow of the gaseous medium always occurs from the further reservoir via the combustion reservoir to the turbine device.
  • the internal combustion engine has at least one heat exchanger device in order to supply heat generated during combustion with the combustion reservoir to the gaseous medium, the further reservoir.
  • the further reservoir has a larger volume than the combustion reservoir.
  • the volume of the further reservoir is preferably at least three times as large, preferably at least five times as large, preferably at least eight times as large and preferably at least ten times as large as the volume of the combustion reservoir.
  • the turbine device has a gas inlet and a gas outlet, and a circular segment-shaped or annular channel is preferably provided between this gas inlet and the gas outlet.
  • a projection coupled to an output shaft and/or a rotary piston is preferably movable along this channel.
  • the internal combustion engine has at least one pressure measuring device.
  • This pressure measuring device can particularly preferably measure a (particularly instantaneous) pressure within the combustion reservoir. This pressure can also be used to control the internal combustion engine.
  • the machine has a plurality of pressure measuring devices. It is possible for a pressure measuring device to be assigned to each pressurized part of the machine.
  • the device has at least one temperature measuring device to measure a temperature of a gas in the combustion reservoir and/or a gas in the further reservoir. These temperature values can also be used to control the combustion engine.
  • the present invention is further directed to a gas turbine, in particular for an internal combustion engine and in particular for an internal combustion engine of the type described above.
  • This gas turbine has a gas inlet in order to supply the gas turbine to supply a pressurized gas and an outlet to release the gas from the gas turbine.
  • an output shaft is provided which can be driven by the gas and rotated with respect to a first axis of rotation D.
  • the gas turbine has an annular (and/or toroidal) channel within which both the gas inlet and the gas outlet are arranged, and a projection is arranged at least indirectly on the output shaft, which can move along a circular path through this channel and/or which is movable along the circular path through this channel.
  • an outer cross section of the projection is arranged on an inner cross section of the channel. In this way, it is achieved that essentially no or only very little gas can pass between the inner wall of the channel and the outer surface of the projection.
  • the projection is arranged on a first ring, which in turn is coupled to the output shaft.
  • the output shaft can also be driven by the movement of the projection relative to the channel.
  • the gas turbine has a disk rotatable with respect to a second axis of rotation or a ring rotatable with respect to a second axis of rotation.
  • the second axis of rotation is parallel to the first axis of rotation.
  • the rotational movement of the rotatable disc is coupled to the rotational movement of the output shaft.
  • the rotatable disc has a recess in which the projection can engage.
  • the projection is preferably dimensioned such that it can seal the channel.
  • the disk or ring on the one hand and the output shaft on the other hand are coupled in such a way that they have the same rotational speed, so that the projection always hits the recess.
  • This coupling can be achieved, for example, via gearing.
  • the present invention is further directed to a method for operating an internal combustion engine.
  • a gaseous and oxygen-containing medium is fed into a combustion reservoir.
  • a fuel is fed into the combustion reservoir.
  • the mixture of the oxygen-containing medium and the fuel is ignited and finally the medium created by the combustion (which has a high overall pressure) is released from the combustion reservoir through an outlet and used in particular to drive a (gas) turbine.
  • This turbine device preferably generates electricity - in particular by means of a generator. Subsequently, residual gas or exhaust gas is preferably released from the turbine.
  • a gaseous medium is introduced into several, in particular parallel, combustion reservoirs and the mixtures in these several combustion reservoirs are ignited at different times in order to continuously drive the above-mentioned turbine device.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention
  • Fig. 2 is a first representation of a turbine device; and Fig. 3 shows a second representation of a turbine device.
  • Figure 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine according to the invention.
  • This combustion engine 1 has three combustion reservoirs 4.
  • the reference number 2 designates a further reservoir which serves to hold a gaseous medium and in particular air.
  • This further reservoir 2 has two inlets 31, 33, via which air can be supplied to the further reservoir 2, in particular air under pressure.
  • the reference numeral 27 designates an outlet through which the pressurized air can enter an intermediate reservoir 35 and can be distributed from there to the three combustion reservoirs 4.
  • the reference numeral 22 designates valve devices and in particular controllable valves with which the air can be supplied to the respective combustion reservoirs 4.
  • the combustion reservoirs 4 each have first inlets 42 through which the air can be supplied to the combustion reservoirs 4.
  • valves 24 are also provided with which a combustion gas or a combustion substance can be supplied to the combustion reservoirs 4.
  • the reference numerals 30 designate an ignition device such as a type of spark plug with which the fuel-gas mixture within the combustion reservoirs 4 can be ignited.
  • Reference numeral 44 designates a further valve device for supplying a liquid, in particular water, to the combustion reservoirs 4.
  • the now produced combustion gas under pressure is preferably collected again in a distribution device 56 and in particular fed to a turbine device 6.
  • This turbine device can drive a generator 26, which generates electrical generates energy.
  • the turbine six can also drive a compressor 28, which in turn compresses the air and supplies it to the further reservoir via a line 52.
  • the reference numeral 32 designates an electrical storage device such as a battery.
  • the reference numeral 13 designates a drive device such as an electric motor, which in turn drives the compressor 12.
  • FIG. 2 shows a highly simplified representation of the turbine device 6. This has a housing 60 within which an output shaft 62 is rotatably mounted with respect to a rotation axis D. In Figure 2, the rotation here takes place along the arrow P1, i.e. clockwise.
  • An annular body 64 is arranged on the output shaft 62, on which in turn a projection 66 is arranged.
  • the reference number 68 designates a further rotating disk which has a recess 76 within which the projection 66 can engage.
  • the ring 64 and the disk 68 are connected, preferably via a toothing, so that their rotational movements are coupled to one another.
  • an outer diameter of the ring 64 is preferably the same size as an outer diameter of the disk 68.
  • the disk 68 rotates coupled with the rotation of the ring 64, here counterclockwise.
  • the reference numeral 72 designates an inlet for the pressurized combustion air and the reference numeral 74 an outlet.
  • the reference numeral 65 designates a channel in which the projection 66 can move, preferably along a circular channel running around the axis of rotation D.
  • the contours of the rotary bodies 68 and 64 run essentially without a gap in the directions of rotation P1 and P2 and in this way preferably seal the pressure chamber against the rotary piston 66.
  • this creates a forced movement of the rotary piston 66, which is caused by the gas flow.
  • a non-forced movement is generated, for example, in gas turbines or steam turbines, since, for example, a propeller or rotor driven by the flow could nevertheless be slowed down.
  • the forced movement described here makes use of a principle that is also used by positive displacement machines, such as piston machines, gear pumps or rotary piston compressors.
  • a piston or similar displaces air in a cylinder when it is moved. In this case, the pressure cannot escape. The piston must therefore follow the air column.
  • the gap between the functional parts ranges from a few micrometers to 1/100mm. This ensures that no air or gas can flow past the functional parts without work being done on the rotary piston. The smaller the gap width, the higher the efficiency will be.
  • the turbine shown is similar to the principle of an engine that has recently become known as the Omega engine.
  • This engine concept combines elements from a turbine, a Wankel engine and a compressor.
  • the principle is In this case, it is not applied to an engine in the narrow sense, but to a gas or air turbine.
  • This engine principle is operated via two separate double discs, whereby a drive shaft, in particular a hollow drive shaft, is set in motion.
  • a first pair of discs serves as a compressor for intake air, while a second pair of discs takes care of the combustion and thus the actual work in the case of the engine.
  • a recess and a pin rounded on one side are mounted on each of the opposing discs.
  • the recess can also serve as a compression chamber and the pin as a piston, for example.
  • Fig. 3 shows a further advantageous embodiment of the turbine shown in Fig. 2.
  • two rotatable wheels are provided, namely on the one hand the rotatable ring 64 also present in Fig. 2 and here a further ring 67 which has the same function as the disk body 68 shown in Fig. 2.
  • the projection 66 is also provided, which moves within the channel 65.
  • an inlet 72 for the compressed air or the combustion gas is also provided, as well as an outlet 74.
  • the preferably concave inner surface of the hollow ring 67 preferably touches the outer surface of the rotary piston 62 and preferably seals the pressure chamber tightly against the projection 66.
  • the turbine described here has the advantage that it can have a particularly high level of efficiency and can also be built very lightweight.

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Abstract

The invention relates to an internal combustion engine (1) comprising at least one combustion reservoir (4) for storing a gaseous medium, wherein the combustion reservoir (4) has a first controllable inlet (42) for admitting an oxygen-containing gaseous medium into the combustion reservoir (4) and a second controllable inlet (44) for admitting a fuel, and a first controllable outlet (46) for releasing a gas from the combustion reservoir (4), wherein this controllable outlet is in, or can be brought into, fluidic connection with a turbine device (6), and comprising an ignition device (30), which is suitable for and intended to ignite a mixture of the oxygen-containing medium and the fuel located in the combustion reservoir (4).

Description

Verbrennungsantriebsmaschine und Verfahren zu deren Betrieb Internal combustion engine and method for its operation
Beschreibung Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbrennungsantriebsmaschine insbesondere einen Verbrennungsmotor und ein Verfahren zu dessen Betrieb. The present invention relates to an internal combustion engine, in particular an internal combustion engine and a method for operating the same.
Aus dem Stand der Technik sind Verbrennungsmotoren seit langem bekannt, beispielsweise als Diesel- oder Benzinmotoren. Diesen beiden Motorengattungen liegt das Prinzip zugrunde, dass Kolben in Bewegung gesetzt werden, welche Pleuelstange antreiben, sodass es insgesamt zu einer Drehbewegung einer Kurbelwelle kommt. Durch dieses Prinzip ergibt sich jedoch eine systematische Problematik, welche dazu führt, dass die Wirkungsgrade derartiger Verbrennungsmotoren kaum über 40 % liegen, im Falle von Benzinmotoren sogar erheblich unter 30%. Die Strahlungswärme er Motorenteile sowie die Hitze des Abgases bleiben ungenutzt und stehen deswegen als Antriebsenergie nicht zur Verfügung. Internal combustion engines have long been known from the state of the art, for example as diesel or petrol engines. These two types of engines are based on the principle that pistons are set in motion, which drive the connecting rod, so that the overall rotation of a crankshaft occurs. However, this principle gives rise to a systematic problem, which means that the efficiency of such internal combustion engines is hardly above 40%, and in the case of petrol engines even significantly below 30%. The radiant heat from the engine parts and the heat from the exhaust gases remain unused and are therefore not available as drive energy.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Wirkungsgrade derartiger Verbrennungsmotoren zu erhöhen. Daneben soll eine Verbrennung - Kraftmaschine zur Verfügung gestellt werden, die auf der einen Seite die anfallende Verbrennungswärme in Bewegungsenergie umsetzt sowie prinzipiell mit unterschiedlichsten Brennstoffen betrieben werden kann. The present invention is therefore based on the object of increasing the efficiency of such internal combustion engines. In addition, a combustion engine is to be made available which, on the one hand, converts the resulting combustion heat into kinetic energy and, in principle, can be operated with a wide variety of fuels.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Eine erfindungsgemäße Verbrennung Antriebsmaschine weist wenigstens ein Verbrennungsreservoir zum Speichern eines gasförmigen Mediums auf, wobei das Verbrennungsreservoir einen steuerbaren Einlass zum Einlassen eines sauerstoffhaltigen gasförmigen Mediums (insbesondere Luft) in das Verbrennungsreservoir aufweist, sowie steuerbaren Einlass zum Einlassen eines Brennstoffes (insbesondere in das Verbrennungsreservoir). These objects are achieved according to the invention by the subject matter of the independent patent claims. Advantageous embodiments and further developments are the subject matter of the subclaims. A combustion engine according to the invention has at least one combustion reservoir for storing a gaseous medium, wherein the combustion reservoir has a controllable inlet for admitting an oxygen-containing gaseous medium (in particular air) into the combustion reservoir, as well as a controllable inlet for admitting a fuel (in particular into the combustion reservoir).
Weiterhin weist die Verbrennungsantriebsmaschine einen steuerbaren Auslass auf, um ein Gas aus dem Verbrennungsreservoir zu entlassen (insbesondere ein unter einem erhöhten Druck stehendes Verbrennungsgas), wobei dieser steuerbare Auslass in Strömungsverbindung mit einer Turbineneinrichtung steht (oder mittels einer Ventileinrichtung in eine solche Strömungsverbindung bringbar ist). Weiterhin ist bevorzugt eine Zündeinrichtung vorgesehen, welche dazu geeignet und bestimmt ist, ein in dem Verbrennungsreservat befindliches Gemisch aus dem sauerstoffhaltigen Medium und dem Brennstoff zu entzünden. Furthermore, the internal combustion engine has a controllable outlet for discharging a gas from the combustion reservoir (in particular a combustion gas under increased pressure), wherein this controllable outlet is in flow connection with a turbine device (or can be brought into such a flow connection by means of a valve device). Furthermore, an ignition device is preferably provided which is suitable and intended to ignite a mixture of the oxygen-containing medium and the fuel located in the combustion reserve.
Auf diese Weise kann eine Druckerhöhung bewirkt werden. Auch ist es möglich, den Kraftstoff ohne Zündeinrichtung zu zünden, wie dies etwa bei Dieselmotoren bekannt ist. In this way, an increase in pressure can be achieved. It is also possible to ignite the fuel without an ignition device, as is the case with diesel engines.
Es wird daher vorgeschlagen, dass, anders als bei einer herkömmlichen Verbrennungsmaschine zwar auch eine Verbrennung bzw. Explosion herbeigeführt wird, jedoch der Druck nicht verwendet wird, um einen Kolben anzutreiben, sondern um eine Turbine und insbesondere eine Gas- und/oder Dampfturbine anzutreiben. It is therefore proposed that, unlike in a conventional internal combustion engine, combustion or explosion is also induced, but the pressure is not used to drive a piston, but to drive a turbine and in particular a gas and/or steam turbine.
Bevor besonders bevorzugt, handelt es sich bei der Turbineneinrichtung um eine Gasturbine oder eine Dampfturbine. Dabei wird, wie unten genau beschrieben, bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Turbine verwendet, die nach dem Verdrängerprinzip arbeitet und/oder die dem Prinzip eines Wankelmotors und/oder dem Prinzip eines Omega 1 - Motors folgt. It is particularly preferred that the turbine device is a gas turbine or a steam turbine. As described in detail below, in a preferred embodiment a turbine is used which operates according to the displacement principle and/or which follows the principle of a Wankel engine and/or the principle of an Omega 1 engine.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Maschine wenigstens teilweise und bevorzugt vollständig isoliert und insbesondere thermisch isoliert. Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die entstehende Abwärme wenigstens teilweise und bevorzugt weitgehend für eine Aufladung eines Reservoirs bzw. eine Druckbeaufschlagung genutzt werden kann. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind zwei oder mehr Turbineneinrichtungen vorgesehen. In a preferred embodiment, the machine is at least partially and preferably completely insulated and in particular thermally insulated. It is preferably provided that the waste heat generated can be used at least partially and preferably largely for charging a reservoir or for pressurizing. In a further preferred embodiment, two or more turbine devices are provided.
Bevorzugt weisen diese Turbineneinrichtungen sehr hohe Drehzahlen auf, beispielsweise Drehzahlen die größer sind als 20000U/min, bevorzugt größer als 40000U/min, bevorzugt größer als 60000U/min und besonders bevorzugt größer als 80000U/min. Preferably, these turbine devices have very high speeds, for example speeds greater than 20,000 rpm, preferably greater than 40,000 rpm, preferably greater than 60,000 rpm and particularly preferably greater than 80,000 rpm.
Besonders bevorzugt ist das erste Verbrennungsreservoir ein Druckreservoir. Dies bedeutet, dass es vergleichsweise hohen Drücken standhalten kann und auf diese Weise gewährleistet wird, dass der entstehende Druck unmittelbar zu der Turbineneinrichtung geleitet wird. The first combustion reservoir is particularly preferably a pressure reservoir. This means that it can withstand comparatively high pressures and in this way it is ensured that the resulting pressure is passed directly to the turbine device.
Bevorzugt ist eine Vielzahl von Ventilen vorgesehen, welche bewirkt, dass das bei der Verbrennung entstehende Gas im Wesentlichen vollständig zu der Turbine gelangt. Preferably, a plurality of valves are provided, which ensure that the gas produced during combustion reaches the turbine essentially in its entirety.
Besonders bevorzugt handelt es sich bei dieser Zündeinrichtung um eine Zündkerze. Besonders bevorzugt ist eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche bewirkt, dass diese Zündeinrichtung zu gegebenen Zeitpunkten gezündet wird, um auf diese Weise zu vorgegebenen Zeitpunkten die Verbrennung bzw. die Explosion innerhalb Verbrennungsreservoirs durchzuführen. This ignition device is particularly preferably a spark plug. A control device is particularly preferably provided which causes this ignition device to be ignited at given times in order to carry out the combustion or explosion within combustion reservoirs at predetermined times.
Besonders bevorzugt weist die Verbrennungsantriebsmaschine zwei oder mehrere Verbrennungsreservoirs auf. Diese können besonders bevorzugt derart geschaltet sein, dass es in diesen Verbrennungsreservoirs zu unterschiedlichen Zeitpunkten oder Zeiträumen zu Verbrennungen kommt. The internal combustion engine particularly preferably has two or more combustion reservoirs. These can particularly preferably be connected in such a way that combustion occurs in these combustion reservoirs at different times or periods.
Auf diese Weise ist es möglich, der Turbineneinrichtung einen im wesentlichen gleichmäßigen Gasfluss zuzuführen, insbesondere, um diese gleichmäßig anzutreiben. In this way, it is possible to supply a substantially uniform gas flow to the turbine device, in particular in order to drive it uniformly.
Bevorzugt weist die Verbrennungsantriebsmaschine eine Steuerungseinrichtung auf, welche den Brennstoff in vorgegebener Weise, zu vorgegebenen Zeitpunkten und/oder in vorgegebener Menge zuführt. So kann beispielsweise der Brennstoff in einer stöchiometrischen Menge zugeführt werden, um eine möglichst ideale Verbrennung zu erreichen. Besonders bevorzugt wäre es möglich, den Brennstoff über mehrere Zuführwege der Verbrennungskammer bzw. den Verbrennungsreservoir zuzuführen. The internal combustion engine preferably has a control device which supplies the fuel in a predetermined manner, at predetermined times and/or in a predetermined quantity. For example, the fuel can be supplied in a stoichiometric quantity in order to achieve the most ideal combustion possible. Particularly preferably, it would be possible to supply the fuel to the combustion chamber or the combustion reservoir via several supply paths.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das Verbrennungsreservoir einen kreisförmiges oder ein ellipsenförmigen Querschnitt auf. So kann beispielsweise das Verbrennungsreservoir eine kugelförmige Gestalt aufweisen. Besonders bevorzugt sind Wände des Verbrennungsreservoirs gerundet bzw. gekrümmt ausgeführt. Besonders bevorzugt weist das Verbrennungsreservoir ein kugelförmiges oder zylinderförmiges Innenvolumen auf. In a preferred embodiment, the combustion reservoir has a circular or elliptical cross-section. For example, the combustion reservoir can have a spherical shape. The walls of the combustion reservoir are particularly preferably rounded or curved. The combustion reservoir particularly preferably has a spherical or cylindrical internal volume.
Es wäre daneben auch möglich, den Brennstoffeinlass nicht unmittelbar an dem Verbrennungsreservoir vorzusehen, sondern etwa an der Zuleitung, über welche auch das gasförmige Medium zugeführt wird. Auf diese Weise könnte besser eine verbesserte Verteilung oder Eindüsung des Brennstoffes erreicht werden. It would also be possible to place the fuel inlet not directly on the combustion reservoir, but rather on the supply line through which the gaseous medium is also supplied. In this way, an improved distribution or injection of the fuel could be achieved.
Bevorzugt ist der Brennstoff aus einer Gruppe von Brennstoffen ausgewählt, welche Benzin, Diesel, Biogas, Erdgas, Wasserstoff, Methan, Propan, Butan, Holzgas, Ethanol, Amoniak, Gemische hieraus und dergleichen enthält. Preferably, the fuel is selected from a group of fuels which includes gasoline, diesel, biogas, natural gas, hydrogen, methane, propane, butane, wood gas, ethanol, ammonia, mixtures thereof and the like.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verbrennungsantriebsmaschine ein weiteres Reservoir auf, welches bevorzugt mit dem sauerstoffhaltigen gasförmigen Medium (insbesondere Luft) unter Druck befüllbar und welches bevorzugt einen Auslass für das gasförmige Medium aufweist, der mit dem ersten steuerbaren Einlass des Verbrennungsreservoirs in Strömungsverbindung bringbar ist oder steht. In a preferred embodiment, the internal combustion engine has a further reservoir, which can preferably be filled with the oxygen-containing gaseous medium (in particular air) under pressure and which preferably has an outlet for the gaseous medium, which can be brought into or is in flow connection with the first controllable inlet of the combustion reservoir.
Bei Verwendung eines gasförmigen Kraftstoffes ist es auch möglich, das weitere Reservoir direkt mit diesem Kraftstoff zu befüllen. When using a gaseous fuel, it is also possible to fill the additional reservoir directly with this fuel.
Besonders bevorzugt weist dieses zweite Reservoir ein Aufnahmevolumen auf, welches größer ist als 2dm3, bevorzugt größer als 4dm3, bevorzugt größer als 8dm3, bevorzugt größer als 10dm3, bevorzugt größer als 20dm3 und bevorzugt größer als 30dm3. Particularly preferably, this second reservoir has a receiving volume which is greater than 2 dm 3 , preferably greater than 4 dm 3 , preferably greater than 8 dm 3 , preferably greater than 10 dm 3 , preferably greater than 20 dm 3 and preferably greater than 30 dm 3 .
Besonders bevorzugt weist dieses zweite Reservoir ein Aufnahmevolumen auf, welches kleiner ist als 1000dm3, bevorzugt kleiner als 500dm3, bevorzugt kleiner als 300dm3, bevorzugt kleiner als 200dm3, bevorzugt kleiner als 100dm3 und bevorzugt kleiner als 50dm3. Bevorzugt ist dieses weitere Reservoir mit einem Luftdruck befüllbar, der größer ist als 1bar, bevorzugt größer als 2bar, bevorzugt größer als 3bar, bevorzugt größer als 4bar. Particularly preferably, this second reservoir has a receiving volume which is smaller than 1000 dm 3 , preferably smaller than 500 dm 3 , preferably smaller than 300 dm 3 , preferably smaller than 200 dm 3 , preferably smaller than 100 dm 3 and preferably smaller than 50 dm 3 . Preferably, this further reservoir can be filled with an air pressure that is greater than 1 bar, preferably greater than 2 bar, preferably greater than 3 bar, preferably greater than 4 bar.
Bevorzugt ist dieses weitere Reservoir mit einem Luftdruck befüllbar, der kleiner ist als 2000bar, bevorzugt kleiner als 1000bar, bevorzugt kleiner als 500bar, 100bar, bevorzugt kleiner als 80bar, bevorzugt kleiner als 60bar, bevorzugt kleiner als 40bar und besonders bevorzugt kleiner als 20bar. Preferably, this further reservoir can be filled with an air pressure that is less than 2000 bar, preferably less than 1000 bar, preferably less than 500 bar, 100 bar, preferably less than 80 bar, preferably less than 60 bar, preferably less than 40 bar and particularly preferably less than 20 bar.
Ausgehend von diesen weiteren Reservoir können die oben genannten Verbrennungsreservoirs mit Druckluft versorgt werden. From this additional reservoir, the above-mentioned combustion reservoirs can be supplied with compressed air.
Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung eine Verteilereinrichtung auf, welche den besagten Auslass des weiteren Reservoirs mit gegebenenfalls vorhandenen mehreren Einlässen der Verbrennungsreservoirs in Verbindung bringt. Dabei ist besonders bevorzugt auch eine Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche die Zuführung des gasförmigen Mediums von den weiteren Reservoir, in das oder die Verbrennungsreservoirs steuert. The device particularly preferably has a distributor device which connects the said outlet of the further reservoir with possibly several inlets of the combustion reservoirs. In this case, a control device is particularly preferably also provided which controls the supply of the gaseous medium from the further reservoir into the combustion reservoir or reservoirs.
Diese erste Steuerungseinrichtung kann dabei eine Vielzahl von Ventileinrichtungen aufweisen, welche die Zuführung in die einzelnen Verbrennungsreservoirs steuert. Daneben kann die Steuerungseinrichtung auch die Zufuhr des Brennstoffes in die Verbrennungsreservoirs steuern. This first control device can have a plurality of valve devices which control the supply to the individual combustion reservoirs. In addition, the control device can also control the supply of fuel to the combustion reservoirs.
Daneben steuert bevorzugt die Steuerungseinrichtung auch die Zündkerzen bzw. die Zündeinrichtung, welche die Verbrennung bzw. die Explosion in den Verbrennungsreservoirs bewirkt. In addition, the control device preferably also controls the spark plugs or the ignition device, which causes the combustion or explosion in the combustion reservoirs.
Bei weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein weiteres Reservoir zum Aufbewahren eines flüssigen Mittels sind insbesondere von Wasser auf. Auch dieses Wasser kann dabei - insbesondere gesteuert -, dem oder den Verbrennungsreservoirs zugeführt werden. Auf diese Weise kann bei der Verbrennung ein Dampfgemisch erzeugt werden, welches bevorzugt eine weitere Druckerhöhung in dem Verbrennungsreservoir bewirkt und welches bevorzugt gleichzeitig die Verbrennungstemperatur senk. Auf diese Weise wird die Erzeugung von Stickoxiden reduziert. Bei der weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung auch eine Steuerungseinrichtung auf, welche die Zufuhr der bei der Verbrennung entstehenden Luft in die Turbineneinrichtung steuert. Auch hier kann wiederum eine Abfolge der einzelnen Zuführungen des Verbrennungsgases in die Turbineneinrichtung gesteuert werden. In a further advantageous embodiment, the device has a further reservoir for storing a liquid medium, in particular water. This water can also be fed - in particular in a controlled manner - to the combustion reservoir(s). In this way, a vapor mixture can be generated during combustion, which preferably causes a further increase in pressure in the combustion reservoir and which preferably simultaneously lowers the combustion temperature. In this way, the generation of nitrogen oxides is reduced. In the further advantageous embodiment, the device also has a control device which controls the supply of the air produced during combustion into the turbine device. Here, too, a sequence of the individual supplies of the combustion gas into the turbine device can be controlled.
Besonders bevorzugt wird die verbrannte Luft beziehungsweise das verbrannte Gas mit einem Druck von wenigstens 2bar, bevorzugt wenigstens 5bar, bevorzugt wenigstens 10 bar bevorzugt mit einem Druck von wenigstens 15bar und bevorzugt einem Druck von wenigstens 20bar der Turbineneinrichtung zugeführt. Particularly preferably, the burnt air or the burnt gas is supplied to the turbine device at a pressure of at least 2 bar, preferably at least 5 bar, preferably at least 10 bar, preferably at a pressure of at least 15 bar and preferably a pressure of at least 20 bar.
Besonders bevorzugt wird die verbrannte Luft beziehungsweise das verbrannte Gas mit einem Druck von höchstens 2000bar, bevorzugt höchstens 1000 bar, bevorzugt höchstens 500bar, bevorzugt höchstens 200bar, bevorzugt höchstens 100 bar bevorzugt mit einem Druck von höchstens 80bar und bevorzugt einem Druck von höchstens 60bar und bevorzugt mit einem Druck von höchstens 40bar der Turbineneinrichtung zugeführt. Particularly preferably, the burnt air or the burnt gas is supplied to the turbine device at a pressure of at most 2000 bar, preferably at most 1000 bar, preferably at most 500 bar, preferably at most 200 bar, preferably at most 100 bar, preferably at most 80 bar, preferably at most 60 bar, and preferably at most 40 bar.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Verbrennung Antriebsmaschine ein Auslass aufs auf, der aus der Turbine Verbrennungsgase entlassen kann. In a further advantageous embodiment, the combustion engine has an outlet which can discharge combustion gases from the turbine.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Verbrennungsantriebsmaschine wenigstens eine Kompressoreinrichtung auf, um das in dem weiteren Reservoir befindliche Gas zu verdichten. Besonders bevorzugt erfolgt eine Verdichtung auf wenigstens 2 bar, bevorzugt auf wenigstens 3 bar, bevorzugt auf wenigstens 4 bar und bevorzugt auf wenigstens 5 bar. In a further advantageous embodiment, the internal combustion engine has at least one compressor device in order to compress the gas located in the further reservoir. Particularly preferably, compression takes place to at least 2 bar, preferably to at least 3 bar, preferably to at least 4 bar and preferably to at least 5 bar.
Dabei ist es möglich, dass diese Kompressoreinrichtung Umgebungsluft angesaugt. Es wäre doch möglich, dass die Kompressoreinrichtung erwärmte Luftanzahl bzw. Luft, die über einen Wärmetauscher erwärmt wurde. It is possible that this compressor device sucks in ambient air. It would be possible that the compressor device heated air or air that was heated via a heat exchanger.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die kühle Luft, welche dem Kompressor zugeführt wird an heißen Teilen der Maschine vorbeigeführt um auf diese Weise erwärmt zu werden. Daneben ist es auch möglich, dass die heißen Abgase, welche entstehen, einem Wärmetauscher zugeführt werden, um so die dem Kompressor zuzuführende Luft zu erwärmen. Besonders bevorzugt weist die oben erwähnte Turbineneinrichtung einen weiteren Auslass auf, um ein Gas, insbesondere Abgas aus dem Kreislauf bzw. der Maschine zu entlassen. In a preferred embodiment, the cool air that is fed to the compressor is led past hot parts of the machine in order to be heated in this way. It is also possible for the hot exhaust gases that are produced to be fed to a heat exchanger in order to heat the air that is fed to the compressor. Particularly preferably, the above-mentioned turbine device has a further outlet in order to release a gas, in particular exhaust gas, from the circuit or the machine.
Daneben ist es auch möglich, die bei der Verbrennung entstehende Hitze und oder die entstehenden heißen Gase in dem Verbrennungsreservoir oder aus dem Verbrennungsreservoir der Ausaugluft des Kompressors zur Verfügung zu stellen, so dass hier die Wirkungsweise eines Wärmetauschers genutzt wird. In addition, it is also possible to make the heat generated during combustion and/or the hot gases in the combustion reservoir or from the combustion reservoir available to the exhaust air of the compressor, so that the effect of a heat exchanger is used here.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Verbrennungsantriebsmaschine wenigstens eine erste - insbesondere steuerbare - Ventileinrichtung auf, um den Einlass des gasförmigen Mediums in das Verbrennungsreservoir zu steuern. In a further advantageous embodiment, the internal combustion engine has at least one first - in particular controllable - valve device in order to control the inlet of the gaseous medium into the combustion reservoir.
Bevorzugt weist die Verbrennung Antriebsmaschine wenigstens eine zweite - insbesondere steuerbare - Ventileinrichtung auf, um die Zuführung des Brennstoffs in das Verbrennungsreservoir zu steuern. Preferably, the combustion engine has at least one second - in particular controllable - valve device in order to control the supply of fuel into the combustion reservoir.
Besonders bevorzugt weist die Verbrennungsantriebsmaschine wenigstens eine dritte - insbesondere steuerbare - Ventileinrichtung auf, um den Auslass des gasförmigen Mediums aus dem Verbrennungsreservoir zu steuern. Dabei wäre es auch möglich, dass es sich bei dieser dritten Ventileinrichtung um eine nicht steuerbare Ventileinrichtung, beispielsweise um ein (insbesondere vorgespanntes) Rückschlagventil handelt, welches beispielsweise bei Überschreiten einer bestimmten Druckschwelle öffnet. The internal combustion engine particularly preferably has at least one third - in particular controllable - valve device in order to control the outlet of the gaseous medium from the combustion reservoir. It would also be possible for this third valve device to be a non-controllable valve device, for example a (in particular pre-tensioned) check valve, which opens, for example, when a certain pressure threshold is exceeded.
Bevorzugt sind die Ventileinrichtungen derart ausgelegt, dass der Wirkstrom des gasförmigen Mediums stets von dem weiteren Reservoir über das Verbrennungsreservoir hin zu der Turbineneinrichtung erfolgt. Preferably, the valve devices are designed such that the effective flow of the gaseous medium always occurs from the further reservoir via the combustion reservoir to the turbine device.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Verbrennungsantriebsmaschine wenigstens eine Wärmetauschereinrichtung auf, um bei der Verbrennung mit den Verbrennungsreservoir entstehende Wärme dem gasförmigen Medium, dem weiteren Reservoir zuzuführen. Auf diese Weise können die Arbeitspunkte der Maschine verbessert werden. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das weitere Reservoir ein größeres Volumen auf als das Verbrennungsreservoir. Bevorzugt ist das Volumen des weiteren Reservoirs wenigstens dreimal so groß bevorzugt wenigstens fünfmal so groß, bevorzugt wenigstens wenigstens achtmal so groß und bevorzugt wenigstens zehnmal so groß wie das Volumen des Verbrennungsreservoirs. In a further advantageous embodiment, the internal combustion engine has at least one heat exchanger device in order to supply heat generated during combustion with the combustion reservoir to the gaseous medium, the further reservoir. In this way, the operating points of the machine can be improved. In a further advantageous embodiment, the further reservoir has a larger volume than the combustion reservoir. The volume of the further reservoir is preferably at least three times as large, preferably at least five times as large, preferably at least eight times as large and preferably at least ten times as large as the volume of the combustion reservoir.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Turbineneinrichtung einen Gaseinlass und einen Gasauslass auf, und bevorzugt ist zwischen diesem Gaseinlass und dem Gasauslass ein kreissegmentförmiger oder kreisringförmiger Kanal vorgesehen. Bevorzugt ist entlang dieses Kanals ein mit einer Abtriebswelle gekoppelter Vorsprung und/oder ein Drehkolben bewegbar. In a further advantageous embodiment, the turbine device has a gas inlet and a gas outlet, and a circular segment-shaped or annular channel is preferably provided between this gas inlet and the gas outlet. A projection coupled to an output shaft and/or a rotary piston is preferably movable along this channel.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Verbrennungsantriebsmaschine wenigstens eine Druckmesseinrichtung auf. Besonders bevorzugt kann diese Druckmesseinrichtung dabei einen (insbesondere momentanen) Druck innerhalb des Verbrennungsreservoirs messen. Auch dieser Druck kann zum Steuern der Verbrennungsantriebsmaschine verwendet werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Maschine eine Vielzahl von Druckmesseinrichtungen auf. Dabei ist es möglich, dass jedem druckbeaufschlagten Teil der Maschine eine Druckmesseinrichtung zugeordnet ist. In a further advantageous embodiment, the internal combustion engine has at least one pressure measuring device. This pressure measuring device can particularly preferably measure a (particularly instantaneous) pressure within the combustion reservoir. This pressure can also be used to control the internal combustion engine. In a further preferred embodiment, the machine has a plurality of pressure measuring devices. It is possible for a pressure measuring device to be assigned to each pressurized part of the machine.
Diese gemessenen Werte können einer zentralen Steuereinrichtung zugeführt werden, und ermöglichen dieser eine verbesserte Steuerung der Maschine. These measured values can be fed to a central control device, enabling improved control of the machine.
Daneben ist jedoch auch möglich, dass ein derartiger Drucksensor in dem weiteren Reservoir angeordnet ist, um dort den Druck zu bestimmen. However, it is also possible for such a pressure sensor to be arranged in the additional reservoir in order to determine the pressure there.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung wenigstens eine Temperaturmesseinrichtung auf, um eine Temperatur eines in dem Verbrennungsreservoirs und/oder eines in dem weiteren Reservoir befindlichen Gases zu messen. Auch diese Temperaturwerte können verwendet werden, um die Verbrennungsantriebsmaschine zu steuern. In a further preferred embodiment, the device has at least one temperature measuring device to measure a temperature of a gas in the combustion reservoir and/or a gas in the further reservoir. These temperature values can also be used to control the combustion engine.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Gasturbine, insbesondere für eine Verbrennungsantriebsmaschine und insbesondere für eine Verbrennungsantriebsmaschine der oben beschriebenen Art gerichtet. Diese Gasturbine weist eine Gaseinlass auf, um der Gasturbine ein unter Druck stehendes Gas zuzuführen und einen Auslass um aus der Gasturbine das Gas auszulassen. The present invention is further directed to a gas turbine, in particular for an internal combustion engine and in particular for an internal combustion engine of the type described above. This gas turbine has a gas inlet in order to supply the gas turbine to supply a pressurized gas and an outlet to release the gas from the gas turbine.
Daneben ist eine einer durch das Gas antreibbare und bezüglich einer ersten Drehachse D drehbare Abtriebswelle vorgesehen. In addition, an output shaft is provided which can be driven by the gas and rotated with respect to a first axis of rotation D.
Erfindungsgemäß weist die Gasturbine einen kreisringförmigen (und/oder torusförmigen) Kanal auf, innerhalb dessen sowohl der Gaseinlass als auch der Gasauslass angeordnet ist und an der Abtriebswelle ist wenigstens mittelbar ein Vorsprung angeordnet, welcher sich entlang eines kreisförmigen Bahn durch diesen Kanal bewegen kann und/oder welcher entlang der kreisförmigen Bahn durch diesen Kanal hindurch bewegbar ist. According to the invention, the gas turbine has an annular (and/or toroidal) channel within which both the gas inlet and the gas outlet are arranged, and a projection is arranged at least indirectly on the output shaft, which can move along a circular path through this channel and/or which is movable along the circular path through this channel.
Bevorzugt ist ein Außenquerschnitt des Vorsprungs an einen Innenquerschnitt des Kanals angeordnet. Auf diese Weise wird erreicht, dass im Wesentlichen kein oder nur sehr wenig Gas zwischen der Innenwandung des Kanals und der Außenoberfläche des Vorsprungs hindurchtreten kann. Preferably, an outer cross section of the projection is arranged on an inner cross section of the channel. In this way, it is achieved that essentially no or only very little gas can pass between the inner wall of the channel and the outer surface of the projection.
Bei eine bevorzugten Ausführungsform ist der Vorsprung an einem ersten Ring angeordnet, der wiederum mit der Abtriebswelle gekoppelt ist. Auf diese Weise kann durch die Bewegung des Vorsprungs gegenüber dem Kanal auch die Abtriebswelle angetrieben werden. In a preferred embodiment, the projection is arranged on a first ring, which in turn is coupled to the output shaft. In this way, the output shaft can also be driven by the movement of the projection relative to the channel.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Gasturbine eine bezüglich einer zweiten Drehachse drehbare Scheibe oder einen bezüglich einer zweiten Drehachse drehbaren Ring auf. In a further preferred embodiment, the gas turbine has a disk rotatable with respect to a second axis of rotation or a ring rotatable with respect to a second axis of rotation.
Besonders bevorzugt ist die zweite Drehachse ist zur ersten Drehachse parallel. Particularly preferably, the second axis of rotation is parallel to the first axis of rotation.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Drehbewegung der drehbaren Scheibe mit der Drehbewegung der Abtriebswelle gekoppelt. In a further preferred embodiment, the rotational movement of the rotatable disc is coupled to the rotational movement of the output shaft.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die drehbare Scheibe eine Ausnehmung auf, in welcher der Vorsprung eingreifen kann. Wie oben erwähnt, ist der Vorsprung bevorzugt derart dimensioniert, dass er den Kanal abdichten kann. In a further advantageous embodiment, the rotatable disc has a recess in which the projection can engage. As mentioned above, the projection is preferably dimensioned such that it can seal the channel.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt eine Kopplung der Scheibe bzw. dem Ring einerseits und der Abtriebswelle andererseits derart, dass diese die gleiche Drehgeschwindigkeit aufweisen, so dass der Vorsprung immer auf die Ausnehmung trifft. In a further preferred embodiment, the disk or ring on the one hand and the output shaft on the other hand are coupled in such a way that they have the same rotational speed, so that the projection always hits the recess.
Diese Kopplung kann beispielsweise über eine Verzahnung erfolgen. This coupling can be achieved, for example, via gearing.
Die vorliegende Findung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungsantriebsmaschine gerichtet. Dabei wird ein gasförmiges und Sauerstoff haltiges Medium in ein Verbrennungsreservoir zugeführt. Weiterhin wird ein Brennstoff in das Verbrennungsreservoir zugeführt. The present invention is further directed to a method for operating an internal combustion engine. In this method, a gaseous and oxygen-containing medium is fed into a combustion reservoir. Furthermore, a fuel is fed into the combustion reservoir.
In einen weiteren Schritt wird das Gemisch aus dem sauerstoffhaltigen Medium und dem Brennstoff entzündet und schließlich wird das durch die Verbrennung entstandene Medium (welches insgesamt einen hohen Druck aufweist) durch einen Auslass aus dem Verbrennungsreservoir entlassen und insbesondere zum Antreiben einer (Gas)Turbine verwendet. In a further step, the mixture of the oxygen-containing medium and the fuel is ignited and finally the medium created by the combustion (which has a high overall pressure) is released from the combustion reservoir through an outlet and used in particular to drive a (gas) turbine.
Bevorzugt erzeugt diese Turbineneinrichtung - insbesondere mittels eines Generators - Strom. Anschließend wird bevorzugt ein Restgas bzw. Abgas aus der Turbine entlassen. This turbine device preferably generates electricity - in particular by means of a generator. Subsequently, residual gas or exhaust gas is preferably released from the turbine.
Besonders bevorzugt wird ein gasförmiges Medium in mehrere, insbesondere parallele Verbrennungsreservoirs eingeleitet und zu unterschiedlichen Zeitpunkten werden die Gemische in diesen mehreren Verbrennungsreservoirs gezündet, um auf diese Weise die oben erwähnte Turbineneinrichtung kontinuierlich anzutreiben. Particularly preferably, a gaseous medium is introduced into several, in particular parallel, combustion reservoirs and the mixtures in these several combustion reservoirs are ignited at different times in order to continuously drive the above-mentioned turbine device.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen: Further advantages and embodiments can be seen in the attached drawings. They show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 1 is a schematic representation of a device according to the invention;
Fig. 2 eine erste Darstellung einer Turbineneinrichtung; und Fig. 3 eine zweite Darstellung einer Turbineneinrichtung. Fig. 2 is a first representation of a turbine device; and Fig. 3 shows a second representation of a turbine device.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Verbrennungsantriebsmaschine. Figure 1 shows a schematic representation of an internal combustion engine according to the invention.
Diese Verbrennungsantriebsmaschine 1 weist hier drei Verbrennungsreservoirs 4 auf. Das Bezugszeichen 2 kennzeichnet ein weiteres Reservoir, welches zur Aufnahme eines gasförmigen Mediums und insbesondere von Luft dient. This combustion engine 1 has three combustion reservoirs 4. The reference number 2 designates a further reservoir which serves to hold a gaseous medium and in particular air.
Dieses weitere Reservoir 2 weist zwei Zugänge 31 , 33 auf, über welche dem weiteren Reservoir 2 Luft zugeführt werden kann insbesondere Luft unter Druck zugeführt werden kann. This further reservoir 2 has two inlets 31, 33, via which air can be supplied to the further reservoir 2, in particular air under pressure.
Das Bezugszeichen 27 kennzeichnet einen Auslass, über weichen die unter Druck stehende Luft in ein Zwischenreservoir 35 gelangen kann und von diesen auf die drei Verbrennungsreservoirs 4 verteilt werden kann. The reference numeral 27 designates an outlet through which the pressurized air can enter an intermediate reservoir 35 and can be distributed from there to the three combustion reservoirs 4.
Die Bezugszeichen 22 kennzeichnet Ventileinrichtungen und insbesondere steuerbare Ventile, mit denen die Luft den jeweiligen Verbrennungsreservoirs 4 zugeführt werden kann. The reference numeral 22 designates valve devices and in particular controllable valves with which the air can be supplied to the respective combustion reservoirs 4.
Die Verbrennungsreservoirs 4 weisen jeweils erste Einlässe 42 auf, durch welche die Luft den Verbrennungsreservoirs 4 zugeführt werden kann. Daneben sind auch Ventile 24 vorgesehen, mit denen ein Verbrennungsgas oder eine Verbrennungssubstanz den Verbrennungsreservoirs 4 zugeführt werden kann. The combustion reservoirs 4 each have first inlets 42 through which the air can be supplied to the combustion reservoirs 4. In addition, valves 24 are also provided with which a combustion gas or a combustion substance can be supplied to the combustion reservoirs 4.
Die Bezugszeichen 30 kennzeichnen eine Zündeinrichtung wie etwa eine Art Zündkerze, mit der das Brennstoff-Gasgemisch innerhalb der Verbrennungsreservoirs 4 gezündet werden kann. The reference numerals 30 designate an ignition device such as a type of spark plug with which the fuel-gas mixture within the combustion reservoirs 4 can be ignited.
Bezugszeichen 44 kennzeichnet eine weitere Ventileinrichtung, um den Verbrennungsreservoirs 4 eine Flüssigkeit, insbesondere Wasser zuzuführen. Reference numeral 44 designates a further valve device for supplying a liquid, in particular water, to the combustion reservoirs 4.
Das nunmehr entstehende unter Druck befindliche Verbrennungsgas wird bevorzugt in einer Verteilungseinrichtung 56 wieder gesammelt und insbesondere einer Turbineeinrichtung 6 zugeführt. Diese Turbineneinrichtung kann einen Generator 26 antreiben, welcher elektri- sehe Energie erzeugt. Daneben kann die Turbine sechs auch einen Kompressor 28 antreiben, der wiederum die Luft komprimiert und dem weiteren Reservoir über eine Leitung 52 zuführt. The now produced combustion gas under pressure is preferably collected again in a distribution device 56 and in particular fed to a turbine device 6. This turbine device can drive a generator 26, which generates electrical generates energy. In addition, the turbine six can also drive a compressor 28, which in turn compresses the air and supplies it to the further reservoir via a line 52.
Das Bezugszeichen 32 kennzeichnet eine elektrische Speichereinrichtung wie eine Batterie. Das Bezugszeichen 13 kennzeichnet eine Antriebseinrichtung wie einen Elektromotor, der wiederum den Kompressor 12 antreibt. The reference numeral 32 designates an electrical storage device such as a battery. The reference numeral 13 designates a drive device such as an electric motor, which in turn drives the compressor 12.
Figur 2 zeigt eine stark vereinfachte Darstellung der Turbineneinrichtung 6. Diese weist ein Gehäuse 60 auf, innerhalb dessen drehbar eine Abtriebswelle 62 bezüglich einer Drehachse, D gelagert ist. In Figur 2 erfolgt die Drehung hier entlang des Pfeils P1 , d. h. im Uhrzeigersinn. Figure 2 shows a highly simplified representation of the turbine device 6. This has a housing 60 within which an output shaft 62 is rotatably mounted with respect to a rotation axis D. In Figure 2, the rotation here takes place along the arrow P1, i.e. clockwise.
An der Abtriebswelle 62 ist ein ringförmige Körper 64 angeordnet, an dem wiederum ein Vorsprung 66 angeordnet ist. An annular body 64 is arranged on the output shaft 62, on which in turn a projection 66 is arranged.
Das Bezugszeichen 68 kennzeichnet eine weitere sich drehende Scheibe, welche eine Ausnehmung 76 aufweist, innerhalb die der Vorsprung 66 eingreifen kann. Der Ring 64 und die Scheibe 68 stehen, bevorzugt über eine Verzahnung, in Verbindung, sodass deren Drehbewegungen miteinander gekoppelt sind. The reference number 68 designates a further rotating disk which has a recess 76 within which the projection 66 can engage. The ring 64 and the disk 68 are connected, preferably via a toothing, so that their rotational movements are coupled to one another.
Auch ist bevorzugt ein Außendurchmesser des Rings 64 genauso groß wie ein Außendurchmesser der Scheibe 68. Die Scheibe 68 dreht sich gekoppelt mit der Drehung des Rings 64, hier entgegen dem Uhrzeigersinn. Also, an outer diameter of the ring 64 is preferably the same size as an outer diameter of the disk 68. The disk 68 rotates coupled with the rotation of the ring 64, here counterclockwise.
Das Bezugszeichen 72 kennzeichnet einen Einlass für die unter Druck stehende Verbrennungsluft und das Bezugszeichen 74 ein Auslass. Das Bezugszeichen 65 kennzeichnet einen Kanal, in dem sich der Vorsprung 66 bewegen kann, und zwar bevorzugt entlang einer um die Drehachse D verlaufenden kreisförmigen Kanal. The reference numeral 72 designates an inlet for the pressurized combustion air and the reference numeral 74 an outlet. The reference numeral 65 designates a channel in which the projection 66 can move, preferably along a circular channel running around the axis of rotation D.
Bevorzugt verlaufen die Konturen der Drehkörper 68 und 64 im Wesentlichen spaltlos in den Drehrichtungen P1 und P2 und dichten auf diese Weise bevorzugt den Druckraum gegenüber dem Drehkolben 66 ab. Bevorzugt entsteht somit eine erzwungene Bewegung des Drehkolbens 66, welche der Gasfluss bewirkt. Eine nicht erzwungene Bewegung wird etwa in Gasturbinen oder Dampfturbinen erzeugt, da beispielsweise ein durch die Strömung angetriebener Propeller oder Rotor gleichwohl abgebremst werden könnte. Preferably, the contours of the rotary bodies 68 and 64 run essentially without a gap in the directions of rotation P1 and P2 and in this way preferably seal the pressure chamber against the rotary piston 66. Preferably, this creates a forced movement of the rotary piston 66, which is caused by the gas flow. A non-forced movement is generated, for example, in gas turbines or steam turbines, since, for example, a propeller or rotor driven by the flow could nevertheless be slowed down.
Bei der hier vorteilhaft beschriebenen erzwungenen Bewegung wird ein Prinzip ausgenutzt, welches auch Verdrängermaschinen nutzen, wie etwa Kolbenmaschinen, Zahnradpumpen oder Drehkolbenverdichter. Dabei verdrängt ein Kolben oder ähnliches Luft in einem Zylinder, wenn er bewegt wird. Der Druck kann in diesem Fall nicht entweichen. Somit muss der Kolben der Luftsäule folgen. The forced movement described here makes use of a principle that is also used by positive displacement machines, such as piston machines, gear pumps or rotary piston compressors. A piston or similar displaces air in a cylinder when it is moved. In this case, the pressure cannot escape. The piston must therefore follow the air column.
Bei der hier vorgeschlagenen Turbineneinrichtung steigt der mechanische Wirkungsgrad erheblich gegenüber einer Propeller oder Rotortrubine, wobei diese Steigerung durch die erzwungene Bewegung erreicht wird. In the turbine device proposed here, the mechanical efficiency increases considerably compared to a propeller or rotor turbine, whereby this increase is achieved by the forced movement.
Die Fertigung der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Turbine erfordert eine hohe Präzision. Die Spaltmasse zwischen den Funktionsteilen bewegen sich in einem Bereich zwischen einigen Mikrometern bis hin zu 1/100mm. Damit wird gewährleitet, dass keine Luft bzw. kein Gas an den Funktionsteilen vorbeiströmen kann ohne dass Arbeit an dem Drehkolben verrichtet wird. Je geringer diese Spaltbreite ist, desto höher wird der Wirkungsgrad sein. Manufacturing the turbine shown in Fig. 2 and 3 requires a high level of precision. The gap between the functional parts ranges from a few micrometers to 1/100mm. This ensures that no air or gas can flow past the functional parts without work being done on the rotary piston. The smaller the gap width, the higher the efficiency will be.
Wenn sich der Vorsprung 66 in der durch das gestrichelte Rechteck gezeigten Position befindet, wird Druckluft über den Einlass 72 eingelassen. Diese bewirkt, dass sich der Vorsprung weiter bewegt und insbesondere wird auf diese Weise die Abtriebswelle 62 angetrieben. When the projection 66 is in the position shown by the dashed rectangle, compressed air is admitted via the inlet 72. This causes the projection to move further and in particular the output shaft 62 is driven in this way.
In der in Figur zwei gezeigten Drehstellung kann das verbliebene Verbrennungsgas über den Auslass 74 ausgelassen werden und, sobald der Vorsprung 66 wieder über die Öffnung 72 gestrichen ist, kann wiederum Druckluft in die Kammer 65 eingeleitet werden. In the rotational position shown in Figure 2, the remaining combustion gas can be discharged via the outlet 74 and, as soon as the projection 66 is again moved over the opening 72, compressed air can again be introduced into the chamber 65.
Die gezeigte Darstellung der Turbine ähnelt dem Prinzip eines Motors, der in jüngster Zeit als Omega Motor bekannt geworden ist. Dieses Motorenkonzept verbindet Elemente aus einer Turbine, aus einem Wankelmotor und einem Verdichter. Das Prinzip wird jedoch im vorliegenden Fall nicht für einen Motore im engeren Sinne angewandt, sondern für eine Gas- bzw. Luftturbine. The turbine shown is similar to the principle of an engine that has recently become known as the Omega engine. This engine concept combines elements from a turbine, a Wankel engine and a compressor. However, the principle is In this case, it is not applied to an engine in the narrow sense, but to a gas or air turbine.
Dieses Motoren prinzip wird über zwei getrennte Doppelscheiben betrieben wobei eine Antriebswellen insbesondere eine hohle Antriebswelle in Bewegung gesetzt, wird Dabei dient ein erstes Scheibenpaar als Kompressor für eine Ansaugluft, während ein zweites Scheibenpaar sich im Falle des Motors um die Verbrennung und damit die eigentliche Arbeit kümmert. This engine principle is operated via two separate double discs, whereby a drive shaft, in particular a hollow drive shaft, is set in motion. A first pair of discs serves as a compressor for intake air, while a second pair of discs takes care of the combustion and thus the actual work in the case of the engine.
Beide der hier vorgeschlagenen Turbineneinrichtung ist nur ein Scheibenpaar vorgesehen, da die Verbrennung, wie oben erwähnt, in dem Verbrennungsreservoir stattfindet. In the turbine device proposed here, only one pair of disks is provided, since the combustion, as mentioned above, takes place in the combustion reservoir.
Bevorzugt sind auf den gegenläufigen Scheiben je eine Aussparung und ein einseitig abgerundeter Zapfen (oben als Vorsprung bezeichnet) montiert. Dabei kann die Aussparung auch als Kompressionsraum dienen und der Zapfen beispielsweise als Kolben. Preferably, a recess and a pin rounded on one side (referred to above as a projection) are mounted on each of the opposing discs. The recess can also serve as a compression chamber and the pin as a piston, for example.
Fig. 3 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der in Fig. 2 gezeigten Turbine. Auch hier sind zwei drehbare Räder vorgesehen, nämlich einerseits wiederum der auch in Figur 2 vorhandene drehbare Ring 64 sowie hier ein weiterer Ring 67, der dieselbe Funktion hat, wie der in Fig. 2 gezeigte Scheibenkörper 68. Fig. 3 shows a further advantageous embodiment of the turbine shown in Fig. 2. Here too, two rotatable wheels are provided, namely on the one hand the rotatable ring 64 also present in Fig. 2 and here a further ring 67 which has the same function as the disk body 68 shown in Fig. 2.
Daneben ist auch wiederum der Vorsprung 66 vorgesehen, der sich innerhalb des Kanals 65 bewegt. Daneben ist auch ein Einlass 72 für die Druckluft bzw. das Verbrennungsgas vorgesehen sowie auch ein Auslass 74. Die bevorzugt konkave Innenfläche des Hohlrings 67 berührt bevorzugt die Außenfläche des Drehkolbens 62 und dichtet bevorzugt den Druckraum gegenüber dem Vorsprung 66 dicht ab. In addition, the projection 66 is also provided, which moves within the channel 65. In addition, an inlet 72 for the compressed air or the combustion gas is also provided, as well as an outlet 74. The preferably concave inner surface of the hollow ring 67 preferably touches the outer surface of the rotary piston 62 and preferably seals the pressure chamber tightly against the projection 66.
Die hier beschriebene Turbine hat den Vorteil, dass sie einen besonders hohen Wirkungsgrad aufweisen kann und darüber hinaus sehr leichtgewichtig gebaut werden kann. The turbine described here has the advantage that it can have a particularly high level of efficiency and can also be built very lightweight.
Der Anmelder behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteil- haft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können. The applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided that they are new individually or in combination compared to the prior art. It is also pointed out that the individual figures also describe features which are advantageous in themselves. The person skilled in the art will immediately recognize that a particular feature described in a figure can be advantageous even without adopting further features from this figure. The person skilled in the art will also recognize that advantages can also arise from a combination of several features shown in individual or different figures.

Claims

Verbrennungsantriebsmaschine und Verfahren zu deren Betrieb Internal combustion engine and method for its operation
Patentansprüche Verbrennungsantriebsmaschine (1) mit wenigstens einem Verbrennungsreservoir (4) zum Speichern eines gasförmigen Mediums, wobei das Verbrennungsreservoir (4) einen ersten steuerbaren Einlass (42) zum Einlassen eines sauerstoffhaltigen gasförmigen Mediums in das Verbrennungsreservoir (4) aufweist sowie einen zweiten steuerbaren Einlass (44) zum Einlassen eines Brennstoffes sowie einen ersten steuerbaren Auslass (46), um ein Gas aus dem Verbrennungsreservoir (4) zu entlassen, wobei dieser steuerbare Auslass in Strömungsverbindung mit einer Turbineneinrichtung (6) steht oder bringbar ist und mit einer bevorzugt vorgesehenen Zündeinrichtung (30), welche dazu geeignet und bestimmt ist, ein in dem Verbrennungsreservoir (4) befindliches Gemisch aus dem sauerstoffhaltigen Medium und dem Brennstoff zu entzünden. Verbrennungsantriebsmaschine (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsantriebsmaschine (1) ein weiteres Reservoir (2) aufweist, welche mit dem sauerstoffhaltigen gasförmigen Medium unter Druck befüllbar ist und welches einen Auslass (62) für das gasförmige Medium aufweist, der mit dem ersten steuerbaren Einlass (42) in Strömungsverbindung bringbar ist. Verbrennungsantriebsmaschine (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsantriebsmaschine (1) eine Kompressoreinrichtung (12) aufweist, um das in dem weiteren Reservoir befindliche Gas zu verdichten. Verbrennungsantriebsmaschine (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsantriebsmaschine (1) wenigstens eine erste insbesondere steuerba- re Ventileinrichtung (22) aufweist, um den Einlass des gasförmigen Mediums in das Verbrennungsreservoir zu steuern und/oder eine zweite steuerbare Ventileinrichtung (24) um die Zuführung des Brennstoffes in das Verbrennungsreservoir zu steuern und/oder eine dritte insbesondere steuerbare Ventileinrichtung (26) um den Auslass des gasförmigen Mediums aus dem Verbrennungsreservoir (4) zu steuern. Verbrennungsantriebsmaschine (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (1) wenigstens eine Wärmetauschereinrichtung aufweist, um bei der Verbrennung in dem Verbrennungsreservoir (4) entstehende Wärme dem gasförmigen Medium in dem weiteren Reservoir (2) zuzuführen. Verbrennungsantriebsmaschine (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Reservoir (2) ein größeres Volumen aufweist, als das Verbrennungsreservoir (4). Verbrennungsantriebsmaschine (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbineneinrichtung (6) einen Gaseinlass (72) und einen Gasauslass (74) aufweist und zwischen diesem Gaseinlass (72) und dem Gasauslass (74) ein kreissegmentförmiger Kanal (65) vorgesehen ist, entlang dessen ein mit einer Abtriebswelle (62) gekoppelter Vorsprung (66) bewegbar ist. Verbrennungsantriebsmaschine (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungskraftmaschine (1) wenigstens eine Druckmesseinrichtung aufweist. Gasturbine (6), insbesondere für eine Verbrennungsantriebsmaschine (1), mit einem Gaseinlass (72) um der Gasturbine (6) ein unter Druck stehendes Gas zuzuführen und mit einem Auslass (74) um aus der Gasturbine das Gas auszulassen und mit einer durch das Gas antreibbaren und bezüglich einer ersten Drehachse D drehbaren Abtriebswelle (62), dadurch gekennzeichnet, dass die Gasturbine (6) einen kreisringförmigen Kanal (64) aufweist, innerhalb dessen sowohl der Gaseinlass (72) als auch der Gasauslass (74) angeordnet ist und an der Abtriebswelle ein Vorsprung (66) angeordnet ist, welcher sich entlang eines kreisförmigen Bahn durch diesen Kanal (64) bewegen kann. 10. Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit den Schritten: Internal combustion engine (1) with at least one combustion reservoir (4) for storing a gaseous medium, the combustion reservoir (4) having a first controllable inlet (42) for admitting an oxygen-containing gaseous medium into the combustion reservoir (4) and a second controllable inlet (44) for admitting a fuel and a first controllable outlet (46) for releasing a gas from the combustion reservoir (4), this controllable outlet being or being able to be brought into flow connection with a turbine device (6) and with a preferably provided ignition device (30) which is suitable and intended to ignite a mixture of the oxygen-containing medium and the fuel located in the combustion reservoir (4). Combustion engine (1) according to claim 1, characterized in that the combustion engine (1) has a further reservoir (2) which can be filled with the oxygen-containing gaseous medium under pressure and which has an outlet (62) for the gaseous medium which can be brought into flow connection with the first controllable inlet (42). Combustion engine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the combustion engine (1) has a compressor device (12) in order to compress the gas located in the further reservoir. Combustion engine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the combustion engine (1) has at least one first, in particular controllable, re valve device (22) to control the inlet of the gaseous medium into the combustion reservoir and/or a second controllable valve device (24) to control the supply of fuel to the combustion reservoir and/or a third, particularly controllable valve device (26) to control the outlet of the gaseous medium from the combustion reservoir (4). Internal combustion engine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (1) has at least one heat exchanger device to supply heat generated during combustion in the combustion reservoir (4) to the gaseous medium in the further reservoir (2). Internal combustion engine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the further reservoir (2) has a larger volume than the combustion reservoir (4). Combustion engine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the turbine device (6) has a gas inlet (72) and a gas outlet (74) and between this gas inlet (72) and the gas outlet (74) a circular segment-shaped channel (65) is provided, along which a projection (66) coupled to an output shaft (62) is movable. Combustion engine (1) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine (1) has at least one pressure measuring device. Gas turbine (6), in particular for a combustion engine (1), with a gas inlet (72) for supplying a pressurized gas to the gas turbine (6). and with an outlet (74) for discharging the gas from the gas turbine and with an output shaft (62) which can be driven by the gas and is rotatable with respect to a first axis of rotation D, characterized in that the gas turbine (6) has an annular channel (64) within which both the gas inlet (72) and the gas outlet (74) are arranged and a projection (66) is arranged on the output shaft which can move along a circular path through this channel (64). 10. Method for operating an internal combustion engine with the steps:
- Zuführen eines gasförmigen und sauerstoffhaltigen Mediums in ein Verbrennungsreservoir; - Supplying a gaseous and oxygen-containing medium into a combustion reservoir;
- Zuführen eines Brennstoffes in das Verbrennungsreservoir; - Supplying a fuel into the combustion reservoir;
- Entzünden des Gemisches aus dem sauerstoffhaltigen Medium und dem Brenn- Stoff; - Ignition of the mixture of the oxygen-containing medium and the fuel;
- Auslass des durch die Verbrennung entstandenen Mediums durch eine Auslass und Antreiben einer Turbine. - Discharge of the medium created by combustion through an outlet and driving a turbine.
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