EP1058646A2 - Internal combustion engine - Google Patents

Abstract

The invention relates to an internal combustion engine with a combustion chamber (2,202) where fuel is combusted in an explosion cycle and a pump chamber connected thereto. Said pump chamber can be filled with fluid via an inlet. The pump fluid can be ejected from the chamber using the combustion gas formed during the explosion cycle. The pump chamber (1,201) is subdivided into a gas area (30, 230) and a fluid area (31,231) by means of a flexible diaphragm (3,203). In another embodiment of the combustion engine, a circuit is provided for the pump fluid and a turbine (134,260) driven by the pump fluid is arranged therein. An intermediate storage facility (130,280) is also provided and connected to the exit of the turbine (149, 265, 266). The intermediate storage facility (130,280) can be filled with liquid during the explosion cycle and can be emptied during the implosion cycle.

Description

Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungskraftmaschine mit einer Brennkammer zum Verbrennen eines Kraftstoffes in einem Explosionstakt und einer mit der Brennkammer in Verbindung stehenden Pumpkammer, die über eine Flussigkeits-Einlaßoffnung mit einer Pumpflussigkeit befüllbar ist und aus deren Flussigkeits-Auslaßoffnung die Pumpflussigkeit unter Einwirkung des im Explosionstakt gebildeten Verbrennungsgases ausstoßbar istThe invention relates to an internal combustion engine having a combustion chamber for burning a fuel in an explosion cycle and a pumping chamber which is connected to the combustion chamber and which can be filled with a pump liquid via a liquid inlet opening and from whose liquid outlet opening the pump liquid under the influence of that formed in the explosion cycle Combustion gas is emitted

Eine derartige Verbrennungskraftmaschine ist beispielsweise aus der WO 98/01338 bekannt Bei dieser ist einer einzelnen Brennkammer eine Mehrzahl von Pumpkammern zugeordnet, aus denen die Pumpflussigkeit unter direkter Einwirkung des einströmenden Verbrennungsgases ausgetrieben wirdSuch an internal combustion engine is known, for example, from WO 98/01338, in which a single combustion chamber is assigned a plurality of pumping chambers, from which the pumping liquid is expelled under the direct influence of the inflowing combustion gas

Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad einer Verbrennungskraftmaschine der eingangs genannten Art weiter zu verbessern und erfindungsgemaß gelingt dies dadurch, daß die Pumpkammer durch eine flexible Membran in einen Gasraum und einen Flussigkeitsraum unterteilt istThe object of the invention is to further improve the efficiency of an internal combustion engine of the type mentioned and this is achieved according to the invention in that the pump chamber is divided into a gas space and a liquid space by a flexible membrane

Aufgrund der Unterteilung der Pumpkammer mittels einer flexiblen Membran in einen Gasraum und einen Flussigkeitsraum kann es zu keiner wirkungsgradmindernden Vermischung zwischen Verbrennungsgas und Pumpflussigkeit kommen, und auch eine Aufteilung des Verbrennungsgases auf mehrere Pumpkammern entfallt, wodurch der gesamte Aufbau vereinfacht werden kannDue to the subdivision of the pump chamber by means of a flexible membrane into a gas space and a liquid space, there is no efficiency-reducing mixing between the combustion gas and pump liquid, and there is also no division of the combustion gas into several pump chambers, which can simplify the overall structure

Unter Einwirkung des aus der Brennkammer ausströmenden Verbrennungsgases wird die Membran aus ihrer ersten Arbeltsstellung, in der der Flussigkeitsraum im wesentlichen das gesamte Volumen der Pumpkammer einnimmt, in ihre zweite Arbeitsstellung verschoben, in der der Gasraum im wesentlichen das gesamte Volumen der Pump- kammer einnimmt, wobei die Pumpflussigkeit aus der Auslaßoffnung der Brennkammer gedruckt wird In einem anschließenden Implosionsstakt kann mittels einer Spruh- einπchtung eine Kuhlflussigkeit in den Gasraum der Pumpkammer eingespruht werden, wodurch aufgrund der Abkühlung des heißen Verbrennungsgases ein Unterdruck in der Pumpkammer gebildet wird, durch den die Membran in Richtung ihrer ersten Arbeitsstellung verschoben wird, wobei eine neue Ladung von Pumpflussigkeit in den Flussigkeitsraum der Pumpkammer gefordert wird Durch das Einspruhen von Kuhl- flussigkeit in die Pumpkammer kann gunstigerweise weiters die den Gasraum zuge- wandte Oberflache der Membran mit Kuhlflussigkeit benetzt und ein Schutzfilm gegen die hohe Temperatur des Verbrennungsgases gebildet werdenUnder the action of the combustion gas flowing out of the combustion chamber, the membrane is shifted from its first working position, in which the liquid space essentially occupies the entire volume of the pumping chamber, to its second working position, in which the gas space occupies essentially the entire volume of the pumping chamber. wherein the pump liquid is printed out of the outlet opening of the combustion chamber. In a subsequent implosion cycle, a cooling liquid can be sprayed into the gas space of the pump chamber by means of a spray device, which results in a negative pressure due to the cooling of the hot combustion gas is formed in the pumping chamber, by means of which the membrane is displaced in the direction of its first working position, whereby a new charge of pumping liquid is required in the liquid chamber of the pumping chamber Surface of the membrane wetted with cooling liquid and a protective film against the high temperature of the combustion gas is formed

Die Unterteilung in den Gasraum und Flussigkeitsraum kann durch eine einzelne oder mehrere elastische Membranen, die beispielsweise schlauchformig ausgebildet sind, erfolgenThe subdivision into the gas space and liquid space can be carried out by means of a single or a plurality of elastic membranes which are, for example, tubular

Vorteilhafterweise ist die Brennkammer in einem Flussigkeitskreislauf für die Pumpflussigkeit angeordnet, welcher eine Turbine aufweist In einem besonders bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel ist diese Turbine eine RadialturbineThe combustion chamber is advantageously arranged in a liquid circuit for the pump liquid, which has a turbine. In a particularly preferred exemplary embodiment, this turbine is a radial turbine

Mit dem Turbinenausgang steht vorteilhafterweise ein im Explosionstakt mit Pumpflussigkeit befullbarer und im Implosionstakt entleerbarer Zwischenspeicher in Verbindung Durch die Verwendung eines derartigen Zwischenspeichers, der getaktet mit Flüssigkeit befullt bzw von dieser entleert wird, kann das insgesamt an Pumpflus- sigkeit vorhandene Volumen im Gegensatz zum bekannten Fiussigkeitsschwungkreis- lauf der WO 98/01338 wesentlich verringert werden und somit eine wesentlich kleinere, leichtere und schneller reagierende Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt werdenThe turbine outlet is advantageously connected to a buffer store which can be filled with pump liquid in the explosion cycle and which can be emptied in the implosion cycle. The use of such a buffer store, which is filled with liquid or emptied by it in cycles, can reduce the total volume of pump liquid, in contrast to the known liquid oscillation circuit - Run of WO 98/01338 be significantly reduced and thus a much smaller, lighter and faster responding internal combustion engine are provided

Gunstigerweise werden die Flussigkeitsstrome nicht nur in der Turbine sondern auch in der Pumpkammer und/oder im Zwischenspeicher im wesentlichen radial gefuhrt, wodurch sich eine insgesamt geringe Bauhohe und somit eine hohe maximal erreichbare Taktzahl des Motors ergibtAdvantageously, the liquid flows are not only guided radially not only in the turbine but also in the pumping chamber and / or in the intermediate store, which results in an overall low overall height and thus a high maximum achievable number of cycles of the engine

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert In dieser zeigen Fig 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemaße Verbrennungskraftmaschine, Fig 2 einen Querschnitt durch die Pumpkammer entlang der Linie A-A von Fig 1 , Fig 3 einen vergrößerten Ausschnitt eines Teiles der Fig 1 , Fig 4 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemaßen Verbrennungskraftmaschine als Bootsantrieb, Fig 5 eine schematische Darstellung eines Ausfuhrungsbeispieles einer erfindungsgemaßen Verbrennungskraftmaschine, bei dem ein geschlossener Kreislauf vorgesehen ist, wahrend des Explosionstaktes im Schnitt entlang der Linie C-C von Fig 9,Further advantages and details of the invention are explained below with reference to the accompanying drawings 1 shows a schematic longitudinal section through an internal combustion engine according to the invention, FIG. 2 shows a cross section through the pumping chamber along the line AA from FIG. 1, FIG. 3 shows an enlarged detail of part of FIG. 1, FIG. 4 shows a schematic illustration of an internal combustion engine according to the invention as a boat drive, FIG 1 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of an internal combustion engine according to the invention, in which a closed circuit is provided, during the explosion cycle in section along the line CC from FIG. 9,

Fig 6 die Verbrennungskraftmaschine von Fig 5 wahrend des Implosionstaktes, Fig 7 die Verbrennungskraftmaschine von Fig 5 im Leerlauf,6 shows the internal combustion engine from FIG. 5 during the implosion cycle, FIG. 7 shows the internal combustion engine from FIG. 5 while idling,

Fig 8 die Verbrennungskraftmaschine von Fig 5 bei der Verwendung als Motorbremse, Fig 9 einen Schnitt entlang der Linie B-B von Fig. 5,8 shows the internal combustion engine of FIG. 5 when used as an engine brake, FIG. 9 shows a section along the line B-B of FIG. 5,

Fig 10 einen schematischen Längsschnitt durch die Langsmittelachse eines zweiten Ausfuhrungsbeispieles einer erfindungsgemaßen Verbrennungskraftmaschine entsprechend der Linie D-D von Fig. 11 , Fig 11 einen Querschnitt entlang der Linie E-E von Fig 10, Fig 12 einen Querschnitt entlang der Linie F-F von Fig 10,10 shows a schematic longitudinal section through the longitudinal central axis of a second exemplary embodiment of an internal combustion engine according to the invention along the line D-D from FIG. 11, FIG. 11 shows a cross section along the line E-E from FIG. 10, FIG. 12 shows a cross section along the line F-F from FIG. 10,

Fig 13 den Zustand der Verbrennungskraftmaschine wahrend des Explosionstaktes, und Fig 14 den Zustand der Verbrennungskraftmaschine wahrend des Implosionstaktes13 shows the state of the internal combustion engine during the explosion cycle, and FIG. 14 shows the state of the internal combustion engine during the implosion cycle

Zum Starten der in den Fig 1 bis 3 dargestellten Verbrennungskraftmaschine wird die Brennkammer 2 mit einem in einem Vergaser 20 gebildeten Arbeitsgas gefüllt, das in der Brennkammer unter atmosphärischem Druck steht Dazu werden eine nur in der Startphase der Verbrennungskraftmaschine aktivierte Startluftpumpe 21 und eine eventuell vorgesehene Treibstoffpumpe 22, welche Treibstoff aus einem Treibstofftank 23 pumpt, in Betrieb genommen Bei vielen Vergasern kann die Treibstoffpumpe entfallen und der Treibstoff wird durch den Unterdruck im Vergaser gefordert Das Arbeitsgas wird über eine Zundstange 19 welche entlang ihrer Lange mehrere Zundpunkte aufweist, gezündet und ein Explosionstakt der Verbrennungskraftmaschine wird initiiert Eine derartige Zundstange ist in der WO 98/01338 beschrieben Das durch die Explosion gebildete, unter einem anfänglichen Überdruck von theore- tisch maximal 9 bar stehende Verbrennungsgas schließt das Rückschlagventil 24 und strömt in die Pumpkammer 1 ein. Es trifft dort auf die flexible Membran 3, welche sich zu Beginn des Explosionstaktes in der in Fig 1 durchgezogen gezeichneten ersten Arbeitsstellung befindet Diese Membran 3 unterteilt den Innenraum der Pumpkammer in einem mit der Brennkammer in Verbindung stehenden Gasraum 30 und einen Flus- sigkeitsraum 31 (das Bezugszeichen 30 in Fig 1 für den Gasraum bezieht sich dabei auf die strichliert dargestellte Stellung der Membran 3) Die Membran 3 ist in der in Fig 1 durchgezogen gezeichneten ersten Arbeltsstellung, in der der Flussigkeitsraum 31 im wesentlichen das gesamte Volumen der Pumpkammer 1 einnimmt, vorgespannt Durch das unter Druck stehende Verbrennungsgas wird die Membran 3 gedehnt und ballonartig aufgeblasen, wobei sie in die in Fig 1 gestrichelt gezeichnete zweite Ar- beitssteliung verschoben wird, in der der Gasraum 30 den Großteil des Volumens der Pumpkammer einnimmt. Beim Verschieben der Membran 3 von der ersten in die zweite Arbeltsstellung wird die den Flussigkeitsraum 31 der Pumpkammer ausfüllende Pumpflussigkeit aus der Fiussigkeits-Auslaßoffnung 36 gedruckt, wobei das in der Fiussigkeits-Auslaßoffnung angeordnete Rückschlagventil 6 geöffnet ist und das in der Flussigkeits-Einlaßoffnung 38 angeordnete Rückschlagventil 8 geschlossen istTo start the internal combustion engine shown in FIGS. 1 to 3, the combustion chamber 2 is filled with a working gas formed in a carburetor 20, which is under atmospheric pressure in the combustion chamber. For this purpose, a starting air pump 21 activated only in the starting phase of the internal combustion engine and a possibly provided fuel pump 22, which pumps fuel from a fuel tank 23, put into operation In many carburettors, the fuel pump can be omitted and the fuel is required due to the negative pressure in the carburetor The working gas is ignited via a ignition rod 19, which has a plurality of ignition points along its length, and an explosion cycle of the internal combustion engine is initiated. Such a ignition rod is described in WO 98/01338. The theoretically formed by the explosion, with an initial overpressure of theoretically a maximum of 9 bar standing combustion gas closes the check valve 24 and flows into the pump chamber 1. There it meets the flexible membrane 3, which is at the beginning of the explosion cycle in the first working position shown in solid line in FIG. 1. This membrane 3 divides the interior of the pumping chamber into a gas space 30 connected to the combustion chamber and a liquid space 31 ( the reference numeral 30 in FIG. 1 for the gas space refers to the position of the diaphragm 3 shown in broken lines) The diaphragm 3 is in the first working position drawn in solid line in FIG. 1, in which the liquid space 31 essentially occupies the entire volume of the pumping chamber 1, biased The membrane 3 is stretched and inflated like a balloon by the pressurized combustion gas, being displaced into the second working position shown in dashed lines in FIG. 1, in which the gas space 30 takes up the majority of the volume of the pumping chamber. When the diaphragm 3 is shifted from the first to the second working position, the pump liquid filling the liquid space 31 of the pumping chamber is printed out of the liquid outlet opening 36, the check valve 6 arranged in the liquid outlet opening being opened and that in the liquid inlet opening 38 Check valve 8 is closed

Gunstigerweise sind die Volumina der Brennkammer und der Pumpkammer so dimensioniert, daß sich das Verbrennungsgas, wenn es die Membran 3 in die zweite Arbeits- Stellung verschoben hat, auf annähernd Atmospharendruck entspannt hat Der mittlere Druck über die Dauer des Explosionstaktes betragt beispielsweise 2 barThe volumes of the combustion chamber and the pump chamber are advantageously dimensioned such that the combustion gas, when it has moved the membrane 3 into the second working position, has relaxed to approximately atmospheric pressure. The mean pressure over the duration of the explosion cycle is, for example, 2 bar

Es folgt der Implosionstakt Dazu wird die von der Pumpe 16 beaufschlagte Spruhein- nchtung 37 von der Steuereinrichtung 13 aktiviert, wodurch aus den Spruhdusen 7 eine vorgegebene Kuhlflussigkeit in den Gasraum 30 der Pumpkammer 1 gesprüht wird Infolge des Einspruhens der Kuhlflussigkeit verringern sich Temperatur und somit Druck des Verbrennungsgases schlagartig, und im Gasraum 30 bildet sich ein Unterdruck (der mittlere Druck im Implosionstakt liegt bei ca 0,6 bar, d h 0,4 bar Unter- druck liegen im Mittel vor) Diese Druckdifferenz bewirkt zwei Vorgange Einerseits wird die Brennkammer 2 mit frischem Arbeitsgas gefüllt, wobei durch die längliche Form der Brennkammer 2 eine sehr gute Spulung des verbrauchten Verbrennungsgases erreicht wird Andererseits wird auf die Membran 3 eine Kraft ausgeübt, durch die sie aus der zweiten Arbeltsstellung in Richtung ihrer ersten Arbeitsstellung 1 bewegt wird, wobei sich das in der Flussigkeits-Einlaßoffnung 38 angeordnete Rückschlagventil (8) öffnet und Pumpflussigkeit in den sich vergrößernden Flussigkeitsraum 31 der Pumpkammer 1 befordert wird Wahrend sich die Membran 3 von ihrer zweiten Arbeitsstellung in Richtung ihrer ersten Arbeitsstellung bewegt, nimmt der Druck im Gas- räum 30 zu, bis er wiederum etwa Atmospharendruck erreicht Da das Absperrventil 9 am Ende des Explosionstaktes geöffnet wurde, öffnet das Rucksperrventil 49, sobald der Druck im Gasraum 30 Atmospharendruck übersteigt, und Verbrennungsgas zusammen mit Kuhlflussigkeit können in die Auspuffleitung 25 ausströmen Die Verschiebung der Membran 3 um die noch verbleibende Wegstrecke bis zur ersten Ar- beitsstellung erfolgt zum einen durch die bereits gewonnene kinetische Energie der einströmenden Pumpflussigkeit, zum anderen durch die inhärente Vorspannung der Membran 3, wobei das restliche Verbrennungsgas sowie Kuhlfussigkeit in die Auspuffleitung 25 befordert werden In der Auspuffleitung 25 ist ein Kuhler 18 vorgesehen, der auch als Abscheider für die Kuhlflussigkeit wirkt, welche sich im am Kuhlerboden an- gebrachten Vorratstank 15 sammelt, wahrend das Verbrennungsgas aus dem Auspuff 35 strömtThe implosion cycle follows. For this purpose, the spray device 37 acted upon by the pump 16 is activated by the control device 13, as a result of which a predetermined cooling liquid is sprayed from the spray nozzles 7 into the gas space 30 of the pumping chamber 1. As a result of the spraying of the cooling liquid, the temperature and thus pressure decrease of the combustion gas abruptly, and a negative pressure forms in the gas space 30 (the mean pressure in the implosion cycle is approximately 0.6 bar, ie 0.4 bar negative pressure). pressure are on average) This pressure difference causes two processes.On the one hand, the combustion chamber 2 is filled with fresh working gas, whereby the elongated shape of the combustion chamber 2 achieves a very good purging of the used combustion gas.On the other hand, a force is exerted on the membrane 3 by which it is moved from the second working position in the direction of its first working position 1, whereby the check valve (8) arranged in the liquid inlet opening 38 opens and pumping liquid is demanded in the increasing liquid space 31 of the pumping chamber 1, while the membrane 3 is moving from its second one Moving the working position in the direction of its first working position, the pressure in the gas space 30 increases until it again reaches about atmospheric pressure. Because the shut-off valve 9 was opened at the end of the explosion cycle, the shut-off valve 49 opens as soon as the pressure in the gas space exceeds 30 atmospheric pressure, and Combustion gas together with cooling fluid can flow into the exhaust pipe 25. The displacement of the diaphragm 3 by the remaining distance to the first working position occurs on the one hand through the kinetic energy of the inflowing pump fluid that has already been obtained, and on the other hand through the inherent pretensioning of the diaphragm 3, the rest Combustion gas and cooling fluid are demanded in the exhaust line 25. A cooler 18 is provided in the exhaust line 25, which also acts as a separator for the cooling liquid, which collects in the storage tank 15 attached to the cooling floor, while the combustion gas flows out of the exhaust 35

In der Folge wird das Absperrventil 9 über eine Hydrau kleitung 34 von der Steuereinrichtung 13 geschlossen und von der Steuereinrichtung 13 wird ein Zundimpuls an die Zundstange 19 für einen weiteren Explosionstakt ausgegeben Anstelle der hydraulischen Steuerung des Absperrventils 9 kann diese auch auf andere Weise, beispielsweise pneumatisch erfolgenAs a result, the shut-off valve 9 is closed via a hydraulic line 34 from the control device 13 and from the control device 13 a firing pulse is given to the firing rod 19 for a further explosion cycle. Instead of the hydraulic control of the shut-off valve 9, this can also be done in another way, for example pneumatically respectively

Das Rückschlagventil 8 in der Flussigkeits-Einlaßoffnung 38 wird von einer Reihe von sich schindelartig überlappenden, quer über die Einlaßöffnung gespannten, gummiarti- gen flexiblen Bandern 11 gebildet, die an ihren seitlichen Schmalenden fest mit der Pumpkammer 1 verbunden sind Im Explosionstakt werden die Bander 11 gegeneinander und gegen das außenhegende Fanggitter 12 gepreßt, wahrend sie sich im Im- plosionstakt, wie stπchliert in Fig 3 dargestellt, schuppenartig in Richtung des Pump- kammerinneren aufrichten und dadurch die Flussigkeits-Einlaßoffnung 38 freigeben Über ihre elastischen Eigenschaften sind die Bander 11 in der geschlossenen Stellung des Rückschlagventils 8 vorgespanntThe check valve 8 in the liquid inlet opening 38 is formed by a series of shingle-like overlapping, rubber-like flexible bands 11 stretched across the inlet opening, which are firmly connected to the pump chamber 1 at their lateral narrow ends. The bands 11 become in the explosion cycle pressed against each other and against the outside grille 12, while they are in the 3, erect scale-like stroke in the direction of the interior of the pump chamber, thereby opening up the liquid inlet opening 38. The elastic properties of the straps 11 are prestressed in the closed position of the check valve 8

Auf analoger Weise ist das Rückschlagventil 6 in der Fiussigkeits-Auslaßoffnung 36 aufgebaut, wobei das Fanggitter 46 in diesem Fall innen egend angeordnet ist und sich die flexiblen Bander beim Offnen des Ventils in Richtung der Außenseite der Pumpkammer aufrichtenThe check valve 6 is constructed in an analogous manner in the liquid outlet opening 36, the catch grille 46 in this case being arranged on the inside and the flexible straps erecting towards the outside of the pump chamber when the valve is opened

Aufgrund der keilförmigen Ausbildung der Pumpkammer, welche sich von dem Bereich, an dem die Brennkammer 2 angeordnet ist, bis zur Auslaßoffnung 6 vergrößert, wird die Pumpflussigkeit walkartig von der Keilspitze her beginnend unter Vermeidung von Flussigkeitseinschlussen aus dem Flussigkeitsraum 31 durch die Auslaßoffnung 36 verdrangt Ebenso werden im Implosionstakt Gaseinschlusse im Gasraum 30 der Pumpkammer 1 aufgrund eines analogen Walkens von der Keilspitze her vermiedenDue to the wedge-shaped design of the pump chamber, which increases from the area where the combustion chamber 2 is arranged to the outlet opening 6, the pump fluid is displaced from the wedge tip in a walk-like manner, while avoiding liquid inclusions from the liquid space 31 through the outlet opening 36 In the implosion cycle, gas inclusions in the gas space 30 of the pumping chamber 1 are avoided due to analog walking from the wedge tip

Die Membran 3 besteht aus einem gummielastischen Material mit ausreichender Beständigkeit gegen mechanische und thermische Belastung Beispielsweise eignen sich dazu temperaturbeständige Silikonmischungen Die im Implosionstakt eingespruhte Kuhlflussigkeit besprüht bevorzugterweise möglichst die gesamte dem Gasraum zugewandte Oberflache der Membran Dadurch bildet sich ein Feuchtigkeits- Schutzfilm gegen die hohe Temperatur des im nächsten Explosionstakt einströmenden VerbrennungsgasesThe membrane 3 consists of a rubber-elastic material with sufficient resistance to mechanical and thermal stress. For example, temperature-resistant silicone mixtures are suitable. The cooling liquid sprayed in the implosion cycle preferably sprays as much as possible over the entire surface of the membrane facing the gas space. This forms a moisture protection film against the high temperature of the membrane combustion gas flowing in in the next explosion stroke

Der Brennerfluß 15 besteht aus einem nur schlecht wärmeleitenden Material und die Wände der Brennkammer 2 werden nur soweit durch Wärmeabgabe an die Umgebung gekühlt, daß die Selbstentzundungstemperatur des Arbeitsgases in der Brennkammer 2 nicht erreicht wird Durch diese erhöhte Temperatur der Brennkammerwande wird der CO-Ausstoß der Verbrennungskraftmaschine verringertThe burner flow 15 consists of a poorly heat-conducting material and the walls of the combustion chamber 2 are only cooled to the extent by heat emission to the environment that the self-ignition temperature of the working gas in the combustion chamber 2 is not reached. This increased temperature of the combustion chamber walls causes the CO emissions to be reduced Internal combustion engine reduced

Als Treibstoffe kommen beispielsweise Wasserstoff Methanol, Ethanol, Benzin (wobei Antiklopfzusatze wie Oktan usw entfallen) andere brennbare Gase und grundsätzlich auch Diesel (der vorgeheizt wird) in Frage Die Steuereinrichtung 13 umfaßt eine Zündspule und einen Unterbrecher, die den Zundtakt vorgeben, der durch den Leistungsregler 17 einstellbar ist Beispielsweise kann eine Taktzahl von 50 Takten/Sekunde oder 100 Takten/Sekunde vorgegeben werdenThe fuels are, for example, hydrogen, methanol, ethanol, gasoline (anti-knock additives such as octane, etc. are omitted) and other combustible gases also diesel (which is preheated) in question. The control device 13 comprises an ignition coil and an interrupter, which specify the ignition cycle, which can be set by the power regulator 17. For example, a cycle number of 50 cycles / second or 100 cycles / second can be specified

In Fig 4 ist schematisch der Anbau einer erfindungsgemaßen Verbrennungskraftmaschine an einem Boot 44 als Bootsantrieb dargestellt Als Pumpflussigkeit und Kuhlflussigkeit werden in diesem Fall Wasser verwendet, wobei der Kuhlflussigkeitskuhler und der Kuhlflussigkeitsabscheider in der Auspuffleitung sowie der Kuhlflussigkeitsvor- ratsbehalter entfallen können Die Verbrennungskraftmaschine wird derart am Boot angeordnet, daß die Flussigkeits-Einlaßoffnung 38 in die Pumpkammer einen Winkel 45 von ca 90° zum vorbeistromenden Wasser 43 einschließt, wodurch sich kein für den Wirkungsgrad schädlicher Staudruck an der Flussigkeits-Einlaßoffnung ausbilden kann Gunstigerweise wird der Verbrennungskraftmaschine eine in Fig 4 nicht darge- stellte Injektorpumpe nachgeschaltet, um die Geschwindigkeit des aus der Auslaßoffnung stromenden Wassers in Antπebsdruck umzusetzen Eine derartige Injektorpumpe ist beispielsweise in der WO 98/01338 beschrieben4 schematically shows the attachment of an internal combustion engine according to the invention to a boat 44 as a boat drive. In this case, water is used as the pumping liquid and cooling liquid, the cooling liquid cooler and the cooling liquid separator in the exhaust line and the cooling liquid reservoir being able to be omitted. The internal combustion engine is thus on the boat arranged that the liquid inlet opening 38 forms an angle 45 of approximately 90 ° to the flowing water 43 in the pumping chamber, as a result of which no dynamic pressure which is detrimental to the efficiency can form at the liquid inlet opening. Advantageously, the internal combustion engine is not shown in FIG. placed injector pump downstream to convert the speed of the water flowing out of the outlet opening into antπebsdruck. Such an injector pump is described for example in WO 98/01338

In den Fig 5 bis 9 ist ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemaßen Ver- brennungskraftmaschine dargestellt, wobei gleichbleibende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel ist die Pumpkammer 1 in einem geschlossenen Flussigkeitskreislauf angeordnet, der eine mehrstufige Turbine 134, welche die Rotoren 135 und Statoren 136 umfaßt, antreibt Die im Turbinengehause 145 angeordnete Turbine 134 ist starr mit einer Welle 137 verbunden, an der ein Drehmoment abnehmbar ist Über eine Verstellwelle 138 und eine Verstelleinnch- tung 139 kann der Anstellwinkel der Turbine in bekannter Weise verändert werden5 to 9 show a further exemplary embodiment of the internal combustion engine according to the invention, parts which remain the same are designated by the same reference numerals. In this exemplary embodiment, the pump chamber 1 is arranged in a closed liquid circuit which comprises a multi-stage turbine 134, which rotors 135 and Stators 136 includes, drives. The turbine 134 arranged in the turbine housing 145 is rigidly connected to a shaft 137, from which a torque can be removed. The setting angle of the turbine can be changed in a known manner via an adjusting shaft 138 and an adjusting device 139

Der Unterschied der Pumpkammer 1 zu der in den Fig 1 bis 4 gezeigten ist, daß in der Flussigkeits-Einlaßoffnung nicht ein Rückschlagventil sondern ein steuerbares Emlaß- ventil 108 angeordnet ist Dieses wird von der Steuereinrichtung 13 wie nachfolgend beschrieben angesteuert Fig 5 zeigt den Zustand der Verbrennungskraftmaschine, wie er gegen Ende des Explosionstaktes vorliegt wobei der Strom der Pumpflussigkeit durch Pfeile 151 dargestellt ist Zu Beginn des Explosionstaktes wird das steuerbare Einlaßventil 108 von der Steuereinrichtung 13 geschlossen Das aus der Brennkammer 2 ausströmende Verbrennungsgas trifft auf die Membran 3 und verschiebt diese von ihrer ersten Arbeitsstellung in Richtung ihrer zweiten Arbeitsstellung, wobei Pumpflussigkeit aus dem Rückschlagventil 6 in der Fiussigkeits-Auslaßoffnung der Pumpkammer 1 gedruckt wird Die Pumpflussigkeit gelangt durch den Turbineneingang 150 in die Turbine 134, welche sie antreibt und aus der sie durch den Turbinenausgang 149 austrittThe difference between the pumping chamber 1 and that shown in FIGS. 1 to 4 is that in the liquid inlet opening it is not a check valve but a controllable outlet valve 108 that is controlled by the control device 13 as described below 5 shows the state of the internal combustion engine as it is towards the end of the explosion cycle, the flow of the pumping liquid being represented by arrows 151. At the beginning of the explosion cycle, the controllable inlet valve 108 is closed by the control device 13. The combustion gas flowing out of the combustion chamber 2 hits the membrane 3 and shifts it from its first working position towards its second working position, pumping liquid being printed out of the check valve 6 in the liquid outlet opening of the pumping chamber 1. The pumping liquid passes through the turbine inlet 150 into the turbine 134, which drives it and from which it passes the turbine outlet 149 exits

Das Einlaßventil 131 des Zwischenspeichers 130 des Zwischenspeichers 130 wird zu Beginn des Explosionstaktes von der Steuereinrichtung 13 geöffnet, sodaß die durch die Turbine 134 durchgetretene Pumpflussigkeit in den Zwischenspeicher 130 einströmen kann Da der zu Beginn des Explosionstaktes weitgehend leere Zwischen- Speicher 130 ebenfalls flexible Wände 148 aufweist, vergrößert sich dadurch dessen Volumen, wobei das Rückschlagventil 132 am Ausgang des Zwischenspeichers durch den Druck der aus der Pumpkammer 1 ausströmenden Flüssigkeit geschlossen bleibt Bei dem in Fig 5 gezeigten Zustand hat sich der Zwischenspeicher 30 bereits auf annähernd sein maximales Volumen ausgedehnt, welches am Ende des Explosionstak- tes erreicht wirdThe inlet valve 131 of the intermediate store 130 of the intermediate store 130 is opened by the control device 13 at the beginning of the explosion cycle, so that the pump fluid which has passed through the turbine 134 can flow into the intermediate store 130. The intermediate store 130, which is largely empty at the start of the explosion cycle, also has flexible walls 148 has, the volume thereof increases, whereby the check valve 132 at the outlet of the intermediate store remains closed by the pressure of the liquid flowing out of the pumping chamber 1. In the state shown in FIG. 5, the intermediate store 30 has already expanded to approximately its maximum volume, which is at End of the explosion stroke is reached

Am Ende des Explosionstaktes, wenn die Membran 3 ihre zweite Arbeitsstellung, in der der Gasraum 30 im wesentlichen das gesamte Volumen der Pumpkammer ausfüllt, erreicht hat, wird das Einlaßventil 131 des Zwischenspeichers 30 geschlossen und das Einlaßventil 108 der Pumpkammer geöffnet Über die Spruheinnchtung 37 wird Kuhlflussigkeit in den Gasraum 30 eingespruht, wodurch der Implosionstakt iniziert wird. Durch den in der Pumpkammer 1 sich bildenden Unterdruck wird zunächst das Rückschlagventil 6 in der Fiussigkeits-Auslaßoffnung der Pumpkammer geschlossen Weiters öffnet sich das Rückschlagventil 132 im Ausgang des Zwischenspeichers 130 und die im Zwischenspeicher 130 gespeicherte Pumpflussigkeit kann aus diesem, vorzugsweise vollständig, ausströmen und gelangt über den Turbineneingang 150, die Turbine 134, den Turbinenausgang 149, die Turbinenabstromkammer 140 und das Einlaßventil 108 in den Flussigkeitsraum 31 der Pumpkammer 1 In Fig 6 ist der Zustand der Verbrennungskraftmaschine gegen Ende des Implosionstaktes dargestellt Der Zwischenspeicher 130 hat sich bereits weitgehend geleert und die Membran 3 ist bereits einen guten Teil in Richtung ihrer ersten Arbeitsstellung zuruckverschoben Wenn sich der Druck im Gasraum 30 über Atmospharendruck erhöht, öffnet das Rückschlagventil 47 und das restliche Verbrennungsgas kann aus dem Gasraum 30 der Pumpkammer 1 abströmen (das Absperrventil 9 ist seit Beginn des Implosionstaktes geöffnet)At the end of the explosion stroke, when the membrane 3 has reached its second working position, in which the gas space 30 essentially fills the entire volume of the pumping chamber, the inlet valve 131 of the intermediate storage 30 is closed and the inlet valve 108 of the pumping chamber is opened Cooling liquid is sprayed into the gas space 30, whereby the implosion cycle is initiated. Due to the negative pressure forming in the pump chamber 1, the check valve 6 in the liquid outlet opening of the pump chamber is initially closed. Furthermore, the check valve 132 opens in the outlet of the intermediate store 130 and the pump liquid stored in the intermediate store 130 can flow out of it, preferably completely Via the turbine inlet 150, the turbine 134, the turbine outlet 149, the turbine outflow chamber 140 and the inlet valve 108 into the liquid space 31 of the pump chamber 1 6 shows the state of the internal combustion engine towards the end of the implosion cycle. The intermediate store 130 has already largely been emptied and the membrane 3 has already been largely moved back towards its first working position. When the pressure in the gas space 30 rises above atmospheric pressure, the check valve opens 47 and the remaining combustion gas can flow out of the gas space 30 of the pump chamber 1 (the shut-off valve 9 has been open since the start of the implosion cycle)

Da die mittlere Druckdifferenz aufgrund des Explosionsdruckes in der Explosionsphase großer ist als die Druckdifferenz aufgrund des Implosionsdruckes in der Implo- sionsphase (beispielsweise 2,5 bar mittleren Überdruck in der Explosionsphase, 0,4 bar mittlerer Unterdruck in der Impiosionsphase), ist die Fiussigkeits-Auslaßoffnung der Pumpkammer großer, beim genannten Druckverhaltnis vorzugsweise etwa doppelt so groß wie die Auslaßoffnung des Zwischenspeichers, wodurch die Ausstromgeschwindigkeiten aufeinander abgestimmt werdenSince the mean pressure difference due to the explosion pressure in the explosion phase is greater than the pressure difference due to the implosion pressure in the implosion phase (e.g. 2.5 bar mean overpressure in the explosion phase, 0.4 bar mean underpressure in the imposition phase), the liquid Outlet opening of the pump chamber is large, preferably about twice as large as the outlet opening of the intermediate storage device, with the pressure ratio mentioned, as a result of which the outflow velocities are matched to one another

In Fig 7 ist der Leerlaufzustand der Verbrennungskraftmaschine dargestellt Dieser wird angenommen, wenn am Ende des Implosionstaktes kein weiterer Explosionstakt erfolgt, wobei das Einlaßventil 108 geöffnet und das Einlaßventil 131 geschlossen bleibt Das Rückschlagventil 106 öffnet sich und die Pumpflussigkeit fließt quasi im Kurzschluß durch die Turbine 134 und die Pumpkammer 17 shows the idling state of the internal combustion engine.This is assumed if there is no further explosion cycle at the end of the implosion cycle, the inlet valve 108 being open and the inlet valve 131 remaining closed.Check valve 106 opens and the pump fluid flows through the turbine 134 in a short circuit, so to speak and the pump chamber 1

Es ist weiters vorgesehen, daß der Anstellwinkel der Turbine 134 so weit verändert werden kann, daß sich die Drehrichtung der Turbine 134 bei gleicher Stromungsπch- tung der Flüssigkeit umkehrt Auf diese Weise kann ohne zusätzliches Getriebe ein Rückwärtsgang realisiert werdenIt is further provided that the angle of attack of the turbine 134 can be changed so far that the direction of rotation of the turbine 134 is reversed with the same flow of liquid. In this way, a reverse gear can be achieved without an additional gear

Um eine Motorbremse vorzusehen, deren Funktion anhand von Fig 8 erklart wird, weist der Flussigkeitskreislaufs einen weiteren Zweig 143 auf, der den Turbinenausgang 149 mit dem Turbineneingang 150 verbindet und parallel zu dem Zweig egt, in dem die Pumpkammer 1 angeordnet ist Zur Inbetriebnahme der Motorbremse werden die Einlaßventile 131 und 108 geschlossen Die Pumpflussigkeit strömt vom Turbinen- ausgang 149 zum Rückschlagventil 141 und wird in der Drossel 142 gedrosselt, wobei sie sich erwärmt Über den Kuhler 144 gelangt sie zurück in den Hauptkreislauf und zum Turbineneingang 150 Anstelle oder zusätzlich zur Drossel 142 konnte auch ein Generator zur Erzeugung elektrischer Energie vorgesehen seinIn order to provide an engine brake, the function of which is explained with reference to FIG. 8, the fluid circuit has a further branch 143, which connects the turbine outlet 149 to the turbine inlet 150 and is parallel to the branch in which the pump chamber 1 is arranged for starting up the engine brake the inlet valves 131 and 108 are closed. The pump fluid flows from the turbine Output 149 to the check valve 141 and is throttled in the throttle 142, whereby it heats up. Via the cooler 144, it returns to the main circuit and to the turbine inlet 150. Instead of or in addition to the throttle 142, a generator for generating electrical energy could also be provided

Aus der Schnittdarstellung von Fig 9 ist ersichtlich, daß beim gezeigten Ausfuhrungsbeispiel mehrere Pumpkammern und mehrere Zwischenspeicher parallel geschaltet sind, wobei die Explosions- und Implosionszyklen der Pumpkammern sowie die Einlaßventile der Pumpkammern bzw der Zwischenspeicher synchron getaktet sindFrom the sectional view of FIG. 9 it can be seen that in the exemplary embodiment shown, several pumping chambers and several intermediate stores are connected in parallel, the explosion and implosion cycles of the pumping chambers as well as the inlet valves of the pumping chambers and the intermediate store being clocked synchronously

Bei einer praktischen Realisierung der Erfindung konnten bei einem Pumpkammervolumen von 1 I eine Leistung von 30 PS erreicht werden, wobei der reale Wirkungsgrad η-eff 0 46 betrugIn a practical implementation of the invention, an output of 30 hp could be achieved with a pump chamber volume of 1 l, the real efficiency η-eff being 0 46

Ein zweites besonders bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel ist in den Fig 10 bis 14 dargestelltA second particularly preferred exemplary embodiment is shown in FIGS. 10 to 14

Zum Starten dieser Verbrennungskraftmaschine wird wiederum die Brennkammer 202 mit einem in einem Vergaser 220 gebildeten Arbeitsgas gefüllt, das in der Brennkam- mer unter einem im wesentlichen atmosphärischen Druck steht Dazu wird eine nur in der Startphase der Verbrennungskraftmaschine aktivierte Startluftpumpe 221 in Betrieb genommen Für die meisten Kraftstoffe ist eine eigene Kraftstoffpumpe zum Fordern des im Treibstofftank 223 enthaltenen Kraftstoffes nicht erforderlich Entweder handelt es sich um einen ohnehin unter einem Überdruck stehenden gasformigen Kraftstoff oder der Kraftstoff wird durch einen Unterdruck im Vergaser 220 gefordertTo start this internal combustion engine, the combustion chamber 202 is in turn filled with a working gas formed in a carburetor 220, which is at a substantially atmospheric pressure in the combustion chamber. For this purpose, a start air pump 221 which is only activated in the start phase of the internal combustion engine is put into operation for most Fuels do not require their own fuel pump to demand the fuel contained in the fuel tank 223. Either it is a gaseous fuel that is already under an overpressure or the fuel is demanded by a vacuum in the carburetor 220

Das Arbeitsgas wird über eine Zundstange 219, welche entlang ihrer Lange mehrere Zundpunkte aufweist, gezündet und ein Explosionstakt der Verbrennungskraftmaschine wird initiiert Eine derartige Zundstange ist in der WO 98/01338 beschrieben Das durch die Explosion gebildete unter Überdruck stehende Verbrennungsgas schließt das Rückschlagventil 224 und strömt in die Pumpkammer 201 ein Die Pumpkammer 201 weist eine im wesentlichen rotationssymmetrische Form auf und die ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildete Brennkammer 202 ist zentral und mit ihrer Langsachse deckungsgleich zur Langsachse der Pumpkammer an der Pumpkammer 201 angeordnet und mit der Pumpkammer 201 über mehrere Verbrennungs- gas-Einlaßoffnungen 250 der Pumpkammer 201 verbundenThe working gas is ignited via a ignition rod 219, which has a plurality of ignition points along its length, and an explosion cycle of the internal combustion engine is initiated. Such a ignition rod is described in WO 98/01338. The combustion gas formed by the explosion and closing the check valve 224 flows and flows into the pump chamber 201 The pump chamber 201 has an essentially rotationally symmetrical shape and the combustion chamber 202, which is likewise rotationally symmetrical, is arranged centrally and with its long axis coincident with the long axis of the pump chamber on the pump chamber 201 and connected to the pump chamber 201 via a plurality of combustion gas inlet openings 250 of the pump chamber 201

In der Pumpkammer 201 sind mehrere flexible, elastische Membrane 203 vorgesehen, welche schlauc formig ausgebildet sind, wobei die von den Membranen gebildeten Schlauche jeweils eine Verbrennungsgas-Emiaßoffnung 250 mit einer der Verbren- nungsgas-Auslaßoffnungen 239 verbinden Die von den Membranen 203 gebildeten Schlauche sind in der Pumpkammer radial, "speichenformig" angeordnet und unterteilen die Pumpkammer 201 in einen Flussigkeitsraum 230 und einen Gasraum 231 , der von den Innenraumen der Schlauche gebildet wirdA plurality of flexible, elastic membranes 203 are provided in the pumping chamber 201, which are designed in the form of a hose, the hoses formed by the membranes each connecting a combustion gas emission opening 250 to one of the combustion gas outlet openings 239. The hoses formed by the membranes 203 are arranged radially, "spoke-shaped" in the pumping chamber and divide the pumping chamber 201 into a liquid space 230 and a gas space 231, which is formed by the inner spaces of the tubes

Zu Beginn des Explosionstaktes sind die Verbrennungsgas-Auslaßventile 209 geschlossen und der Ventilteller 273 befindet sich in seiner unteren Endstellung, in der er die Flussigkeits-Einlaßoffnung 252 in die Pumpkammer 201 verschließt, wie dies in Fig 13 dargestellt ist Weiters sind zu Beginn des Explosionstaktes die von den elastischen Membranen 203 gebildeten Schlauche geleert und der mit Pumpflussigkeit ge- füllte Flussigkeitsraum 231 nimmt im wesentlichen das gesamte Volumen der Pumpkammer 201 einAt the beginning of the explosion cycle, the combustion gas outlet valves 209 are closed and the valve plate 273 is in its lower end position, in which it closes the liquid inlet opening 252 into the pump chamber 201, as shown in FIG. 13. Furthermore, at the beginning of the explosion cycle, hoses formed by the elastic membranes 203 are emptied and the liquid space 231 filled with pump liquid essentially takes up the entire volume of the pump chamber 201

Das aus der Brennkammer 202 expandierte Verbrennungsgas füllt die durch die elastischen Membrane 203 gebildeten Schlauche in der Pumpkammer 201 und druckt da- durch Pumpflussigkeit aus dem Flussigkeitsraum 231 durch die Flussigkeits-Auslaß- offnungen 236 der Pumpkammer 201 , die gleichzeitig Flussigkeits-Einlaßoffnungen 236 der Turbine 260 bilden Durch den Druck der einströmenden Flüssigkeit wird die Lippe 206 nach oben gedruckt und verschließt dadurch die Flussigkeits-Auslaßoffnun- gen 237 aus dem Zwischenspeicher 280, welche gleichzeitig weitere Flussigkeits-Em- laßoffnungen in die Turbine 260 bildenThe combustion gas expanded from the combustion chamber 202 fills the hoses formed by the elastic membrane 203 in the pump chamber 201 and thereby presses pump liquid from the liquid space 231 through the liquid outlet openings 236 of the pump chamber 201, which at the same time fluid inlet openings 236 of the turbine Form 260 The lip 206 is pressed upward by the pressure of the inflowing liquid and thereby closes the liquid outlet openings 237 from the intermediate store 280, which at the same time form further liquid outlet openings into the turbine 260

Die Turbine 260 ist eine Radialturbine (nach Art einer Francis-Turbine), bei der die Flüssigkeit radial durch den Turbineniaufer strömt Das Turbinengehause weist schei- benformige, nach außen gewölbte Gehauseunter- sowie Gehauseoberteile 261 , 262 auf Radial von außen nach innen gesehen weisen die Gehauseunter- und Gehauseoberteile 261 , 262 jeweils einen Kranz von Einlaßöffnungen 236, 237, einen Einlaß- Leitschaufelkranz 263, 264, einen Freiraum für den Turbinenlaufer, einen Auslaß-Leit- schaufelkranz 265, 266 und eine zentrale Öffnung auf Der Turbinenlaufer wird von einem Turbinenschaufelkranz 267 gebildet, der an einer axial zentrierten Scheibe 268 befestigt ist, welche mit einem Lauferkafig 269 starr verbunden ist Der Lauferkafig 269 weist eine Vielzahl von axial ausgerichteten, kreisnngformig um die Maschinenlangs- achse angeordneten Stäben 270 auf und ist an den Gehauseober- und Gehauseun- terteilen 261 , 262 in Radiallagern 271 , 272 drehbar gelagert Innerhalb des Lauferka- figs 269 ist ein Ventilteller 273 angeordnet, der an seinem Rand die Stabe 270 in Einkerbungen 274 (vgl Fig 12) aufnimmt Dadurch ist der Ventilteller 273 drehschlussig mit dem Lauferkafig 269 verbunden, aber axial gegenüber dem Lauferkafig 269 verschiebbar In der unteren Endstellung im Lauferkafig verschließt der Ventilteller 273 die zentrale Öffnung im Gehauseunterteil 261 der Turbine und somit die Flussigkeits-Einlaßoffnung 252 in die Pumpkammer In der oberen Endstellung des Ventiltellers 273 im Lauferkafig verschließt der Ventilteller 273 die zentrale Öffnung im Gehauseoberteil 262 der Turbine und damit die Flussigkeits-Einlaßoffnung 253 (siehe Fig 13) in den Zwischenspeicher 280The turbine 260 is a radial turbine (in the manner of a Francis turbine), in which the liquid flows radially through the turbine bank. Benform, outwardly curved lower and upper housing parts 261, 262 seen radially from the outside inwards, the lower and upper housing parts 261, 262 each have a ring of inlet openings 236, 237, an inlet guide vane ring 263, 264, a free space for the turbine runner , an outlet guide vane ring 265, 266 and a central opening on. The turbine runner is formed by a turbine vane ring 267 which is fastened to an axially centered disk 268 which is rigidly connected to a runner cage 269. The runner cage 269 has a plurality of axially Aligned, circularly arranged around the machine longitudinal axis rods 270 and is rotatably mounted on the upper and lower housing parts 261, 262 in radial bearings 271, 272. Inside the rotor cage 269, a valve disk 273 is arranged, which has the rod on its edge 270 in notches 274 (see FIG. 12). As a result, the valve plate 273 is rotationally locked Valuably connected to the rotor cage 269, but axially displaceable relative to the rotor cage 269. In the lower end position in the rotor cage, the valve plate 273 closes the central opening in the lower housing part 261 of the turbine and thus the liquid inlet opening 252 into the pumping chamber Valve plate 273 closes the central opening in the upper housing part 262 of the turbine and thus the liquid inlet opening 253 (see FIG. 13) in the intermediate storage 280

Der Ventilteller 273 ist weiters drehschlussig mit einer Antriebswelle 290 verbunden, deren Rotation beispielsweise auf die Hinterachse 291 eines Kraftfahrzeuges übertragbar ist. Die Rotation des Leitschaufelkranzes 267 wird somit über die Scheibe 268, den Lauferkafig 269 und den Ventilteller 273 kraftschlussig auf die Antriebsachse 290 übertragen. Um eine Verstellung des Ventiltellers 273 zwischen der ersten unteren Endstellung und der zweiten oberen Endstellung im Lauferkafig zu ermöglichen, ist der Ventilteller 273 axial verschiebbar mit der Antriebswelle 290 verbunden, wobei die axiale Verschiebung über einen Betatigungskolben 274, der in einer zylindrischen Ausnehmung 275 in der Antriebswelle 290 angeordnet ist, ermöglicht wirdThe valve plate 273 is also connected in a rotationally locking manner to a drive shaft 290, the rotation of which can be transmitted, for example, to the rear axle 291 of a motor vehicle. The rotation of the guide vane ring 267 is thus transmitted non-positively to the drive shaft 290 via the disk 268, the rotor cage 269 and the valve plate 273. In order to enable an adjustment of the valve plate 273 between the first lower end position and the second upper end position in the rotor cage, the valve plate 273 is axially displaceably connected to the drive shaft 290, the axial displacement via an actuating piston 274, which is in a cylindrical recess 275 in the Drive shaft 290 is arranged, is made possible

Die aus der Pumpkammer 201 in die Turbine stromende Pumpflussigkeit wird von den Einlaß-Leitschaufelkranzen 263, 264 auf den Turbinenschaufelkranz 267 gerichtet, anschließend von den Auslaß-Leitschaufelkranzen 265, 266 radial gerichtet, und strömt durch die Flussigkeits-Einlaßoffnung 253 in den Zwischenspeicher 280 Dessen Volumen ist über eine flexible Membran bzw Wandung 281 veränderbar, wobei die einströmende Flüssigkeit die Wandung 281 , wie in Fig 13 gezeigt, nach oben druckt (innen beginnend und nach außen fortlaufend) und dadurch das Volumen des Zwi- schenspeichers 280 vergrößertThe pumping fluid flowing from the pump chamber 201 into the turbine is directed from the inlet guide vane rings 263, 264 to the turbine vane ring 267, then directed radially from the outlet guide vane rings 265, 266, and flows through the liquid inlet opening 253 into the intermediate storage 280, the volume of which can be changed via a flexible membrane or wall 281, the inflowing liquid pushing the wall 281 upward (as shown in FIG. 13) (starting on the inside and continuing on the outside) and thereby the volume of the buffer memory 280 increases

Um eine Berührung des Ventiltellers 273 mit der flexiblen Wandung 281 des Zwischenspeichers 280 bzw den Membranen 203 der Pumpkammer 201 zu vermeiden, sind Abdeckscheiben 276, 277 oberhalb und unterhalb des Ventiltellers 273 vorgese- hen, welche gegenüber dem Ventilteller 273 über Lager 278, 279 drehbar gelagert sindIn order to avoid contact of the valve plate 273 with the flexible wall 281 of the intermediate storage 280 or the membranes 203 of the pump chamber 201, cover disks 276, 277 are provided above and below the valve plate 273, which can be rotated relative to the valve plate 273 via bearings 278, 279 are stored

Der Explosionstakt endet wenn im wesentlichen alle Pumpflussigkeit aus der Pumpkammer verdrangt worden ist, die von den Membranen 203 gebildeten Schlauche dicht aneinander anliegen und der Gasraum 230 der Pumpkammer im wesentlichen das gesamte Volumen der Pumpkammer einnimmt Um möglichst die gesamte Druckenergie des Verbrennungsgases auszunutzen, hat sich zu diesem Zeitpunkt das Verbrennungsgas auf annähernd Atmospharendruck entspannt Dies wird dadurch erreicht, daß das Verhältnis der Volumina von Brennkammer und Pumpkammer entsprechend dem verwendeten Kraftstoff und der Brennerladung, welche immer konstant bleibt, gewählt wird, wobei das Volumen der Pumpkammer wesentlich großer, beispielsweise etwa fünfmal großer, als das Volumen der Brennkammer ist Bei gleichbleibenden Brennerladungen ist auch die Zeit, die für einen Explosionstakt benotigt wird, konstant und die Steuereinrichtung 213 verschiebt nach Ablauf dieser Zeit den Ventilteller 273 von seiner unteren Endstellung in die obere Endstellung Zu diesem Zweck sind ein Hydraulikflussigkeit-Druckspeicher 283, der aus einem Speicher 285 über eine Pumpe 284 mit Druck beaufschlagt wird, sowie ein von der Steuereinrichtung 213 ansteuerbares Ventil 282 vorgesehen, über welches der Kolben 274 entsprechend beaufschlagt wirdThe explosion cycle ends when essentially all of the pumping liquid has been displaced from the pumping chamber, the hoses formed by the membranes 203 lie closely against one another and the gas space 230 of the pumping chamber essentially occupies the entire volume of the pumping chamber.To use as much as possible the entire pressure energy of the combustion gas, at this point, the combustion gas is released to approximately atmospheric pressure. This is achieved by choosing the ratio of the volumes of the combustion chamber and pump chamber in accordance with the fuel used and the burner charge, which always remains constant, the volume of the pump chamber being substantially larger, for example about five times greater than the volume of the combustion chamber With constant burner charges, the time required for an explosion cycle is also constant and after this time the control device 213 shifts the valve plate 273 from its lower end position to d The upper end position For this purpose, a hydraulic fluid pressure accumulator 283, which is pressurized from a reservoir 285 via a pump 284, and a valve 282 which can be controlled by the control device 213 and via which the piston 274 is acted on accordingly are provided

Weiters wird zu Ende des Explosionstaktes zum Initiieren des Implosionstaktes ein Kuhlmedium, vorzugsweise eine Kuhlflussigkeit, über Spruhdusen 207 in den Gasraum 230 der Pumpkammer 201 gesprüht Dazu wird von der Steuereinrichtung 213 ein Ventil 286 geöffnet, weiches einen von einer Pumpe 288 beaufschlagten Kuhlflus- sigkeit-Druckspeicher mit den Spruhdusen verbindet Durch das Einspruhen der Kuhlflussigkeit verringert sich das Volumen des heißen Verbrennungsgases schlagartig und ein Unterdruck im Gasraum 230 der Pumpkammer 201 bildet sich aus Dieser Unterdruck bewirkt zweierlei Zum einen saugt er das verbrauchte Verbrennungsgas aus der Brennkammer 202 (welches dabei ebenfalls implodiert), sodaß sich das Ventil 224 öffnet und über den Lufteinlaß 225 sowie über die Treibstoffleitung 226 neues Gemisch in die Brennkammer 202 gefordert wird Die Einstromgeschwindigkeit des Gemisches wird dabei durch in den Figuren nicht dargestellte Drosseln eingestellt Weiters wird durch den Unterdruck im Gasraum 230 der Pumpkammer 201 Pumpflussigkeit aus dem Zwischenspeicher 280 durch die Turbine 260 angesaugt Die Pumpflussigkeit strömt dabei durch die Flussigkeits-Auslaßoffnungen 237 des Zwischenspeichers 280 welche gleichzeitig Flussigkeits-Einlaßoffnungenen 237 in die Turbine bilden, durch die Einlaß-Leitschaufelkranze 263, 264 auf den Turbinenschaufelkranz 267, durch die Auslaß-Leitschaufelkranze 265, 266 und die Turbinenauslaßoffnung 252, welche gleichzeitig die Flussigkeits-Einlaßoffnung in die Pumpkammer 201 bildet Auf diese Weise wird auch die thermische Energie des Verbrennungsgases zum Antrieb der Turbine 260 genutzt Die in den Flussigkeitsraum 231 der Pumpkammer 201 einströmende Pumpflussigkeit walkt die von den Membranen 203 gebildeten Schlau- ehe von innen nach außen aus (d h verringert deren Volumen von innen beginnend und nach außen fortlaufend) und verschließt dabei zunächst die Auslaßoffnungen 250 aus der Brennkammer, wobei sich das Rückschlagventil 224 schließt Zu diesem Zeitpunkt ist der Spulvorgang der Brennkammer gerade abgeschlossenFurthermore, at the end of the explosion cycle to initiate the implosion cycle, a cooling medium, preferably a cooling liquid, is sprayed into the gas space 230 of the pumping chamber 201 via spray nozzles 207. For this purpose, the control device 213 a valve 286 is opened, which connects a cooling fluid pressure accumulator acted upon by a pump 288 to the spray nozzles. By spraying in the cooling fluid, the volume of the hot combustion gas suddenly decreases and a negative pressure in the gas space 230 of the pumping chamber 201 is formed. This negative pressure causes two things On the one hand, it sucks the used combustion gas out of the combustion chamber 202 (which also implodes), so that the valve 224 opens and new mixture is demanded in the combustion chamber 202 via the air inlet 225 and the fuel line 226. The inflow rate of the mixture is determined by in Throttles not shown in the figures are set. Furthermore, due to the negative pressure in the gas chamber 230 of the pumping chamber 201, pump fluid is drawn in from the intermediate store 280 by the turbine 260. The pump fluid flows through the liquid outlet openings 237 of the intermediate store 280 which simultaneously ig form fluid inlet openings 237 into the turbine, through the inlet vane ring 263, 264 onto the turbine vane ring 267, through the outlet vane ring 265, 266 and the turbine outlet opening 252, which simultaneously forms the liquid inlet opening into the pump chamber 201 in this way the thermal energy of the combustion gas is also used to drive the turbine 260. The pumping liquid flowing into the liquid space 231 of the pumping chamber 201 rolls the tubing formed by the membranes 203 outwards from the inside (ie reduces their volume starting from the inside and continuously to the outside) ) and initially closes the outlet openings 250 from the combustion chamber, the check valve 224 closing. At this time, the purging process of the combustion chamber has just been completed

Kurze Zeit spater hat sich das Volumen des Gasraumes 230 der Pumpkammer 201 so weit verringert, daß das Verbrennungsgas im Gasraum 230 etwa Atmospharendruck erreicht hat Etwa zu diesem Zeitpunkt, der wiederum eine bestimmte konstante Zeitdauer nach der Zündung liegt, öffnet die Steuereinrichtung 213 durch Betätigung des Ventils 289 die Verbrennungsgas-Auslaßventile 209 Das restliche Verbrennungsgas wird nunmehr durch die kinetische Energie der aus dem Zwischenspeicher 280 nach- stromenden Flüssigkeit unter weiterer Verringerung des Volumens des Gasraumes 230 der Pumpkammer 201 aus den Verbrennungsgas-Auslaßoffnungen 239 in die Auspuffleitung 227 gedruckt Zusammen mit dem Verbrennungsgas wird auch die Kuhlfussigkeit aus dem Gasraum 230 in die Auspuffleitung 227 verdrangt und in dieser im Kuhler 218 abgeschieden und von der Pumpe 288 wiederum in den Druckspeicher 287 gefordertA short time later, the volume of the gas chamber 230 of the pump chamber 201 has decreased to such an extent that the combustion gas in the gas chamber 230 has reached approximately atmospheric pressure.At this time, which in turn is a certain constant time after the ignition, the control device 213 opens by actuating the Valve 289, the combustion gas outlet valves 209. The remaining combustion gas is now printed into the exhaust line 227 by the kinetic energy of the liquid flowing in from the intermediate store 280 and further reducing the volume of the gas space 230 of the pump chamber 201 from the combustion gas outlet openings 239 into the exhaust line 227 Combustion gas is also the Cooling fluid is displaced from the gas space 230 into the exhaust line 227 and is separated in the cooler 218 and is again required by the pump 288 in the pressure accumulator 287

Der Implosionstakt ist damit beendet und die Steuereinrichtung 213 schließt die Ver- brennungsgas-Auslaßventile 209 und verschiebt den Ventilteller 273 in seine untere Endposition Durch Zündung des Arbeitsgases in der Brennkammer 202 wird ein neuer Explosionstakt initiiertThe implosion cycle is thus ended and the control device 213 closes the combustion gas outlet valves 209 and shifts the valve plate 273 into its lower end position. A new explosion cycle is initiated by igniting the working gas in the combustion chamber 202

Wie bereits erwähnt, wird die am Stellglied 217 einstellbare Leistung des Verbrennungsmotors nicht durch unterschiedliche Beladungen des Brennraumes 202 gesteuert sondern dadurch, daß einzelne Takte ausgelassen werden, wenn keine Leistung benotigt wird, d h es erfolgt keine Zündung des Arbeitsgases im Brennraum, die Ventile 209 bleiben geschlossen und der Ventilteller 273 in seiner oberen Endstellung Wie beschrieben, ist die verwendete Turbine 260 eine Radialturbine nach Art einer Francisturbine und arbeitet mit Schlupf zur durchströmenden Flüssigkeit Ein hoher Flussigkeitsschlupf in der Turbine bedeutet bei der Anwendung im gegenständlichen geschlossenen System aber keine insgesamte Verschlechterung des Wirkungsgrades, da im Turbinendurchlauf nicht umgesetzte Kinetik bzw Druck der Pumpflussigkeit er- neut dem Turbineneinlaß zugeführt wird, d h von der Turbine im Pnmardurchlauf nicht gewandelte Kinetik der Pumpflussigkeit wird im geschlossenen Kreislauf als hydraulische Schwungkreiskinetik eingelagert Auf eine Verstellbarkeit der Turbinenschaufeln und/oder Leitflugel kann somit verzichtet werden, die Drehzahl und das Drehmoment regeln sich lastdynamisch selbständig durch erhöhten oder verringerten Schlupf der Pumpflussigkeit in der Turbine Die Geschwindigkeit des Pumpflussigkeitsumlaufes wird wiederum durch die Brennerieistung bestimmt, welche sich aus der Häufigkeit der durchgeführten Zündungen ergibtAs already mentioned, the power of the internal combustion engine that can be set on the actuator 217 is not controlled by different loads of the combustion chamber 202 but by the fact that individual cycles are omitted if no power is required, i.e. there is no ignition of the working gas in the combustion chamber, the valves 209 remain closed and the valve plate 273 in its upper end position. As described, the turbine 260 used is a radial turbine in the manner of a Francis turbine and works with slip to the liquid flowing through. When used in the closed system in question, a high fluid slip in the turbine does not mean an overall deterioration in efficiency , since kinetics or pressure of the pump fluid that have not been converted in the turbine run-through are fed back to the turbine inlet, ie kinetics of the pump fluid that have not been converted by the turbine in the Pnmar pass-through become hydraulic swing in the closed circuit Circular kinetics stored Adjustment of the turbine blades and / or guide vanes can thus be dispensed with, the speed and the torque are regulated independently by the load dynamics through increased or reduced slip of the pump fluid in the turbine.The speed of the pump fluid circulation is in turn determined by the distilling power, which results from the Frequency of the ignitions carried out

Um innere Stromungsverluste (Reibung und Turbulenzen) möglichst gering zu halten, wurde die Pumpflussigkeits-Fließstrecke so gestaltet, daß deren Querschnitt möglichst konstant bleibt Das Umschalten der Pumpflussigkeit von der Pumpkammer in den Zwischenspeicher und umgekehrt findet dabei ohne ein Aufeinandertreffen von gegenläufigen Strömungen statt (staustoßfreies hydraulisches Umschalten) Durch den beschriebenen Motor werden Taktzahlen von über 100 pro Sekunde ermöglicht und es kann ein Motor mit 50 PS Leistung bereitgestellt werden, der ein Volumen von etwa 5 Litern bei einem Gewicht von etwa 10 kg aufweist Innerhalb des Motors befinden sich etwa 3 Liter Pumpflussigkeit im UmlaufIn order to keep internal flow losses (friction and turbulence) as low as possible, the pumping fluid flow path was designed in such a way that its cross section remains as constant as possible.Switching of the pumping fluid from the pumping chamber to the intermediate storage and vice versa takes place without a clash of opposing flows (free of jamming hydraulic switching) The engine described enables cycle rates of over 100 per second and a motor with 50 hp power can be provided, which has a volume of approximately 5 liters and a weight of approximately 10 kg

Zur Verringerung des Schadstoffausstoßes können die Brennkammerwande eine relativ hohe Temperatur annehmen Dazu besteht der Brenner aus keramischen Werkstoffen und weist zur Temperaturregelung in seinen Wandungen Kuhlflussigkeitslei- tungen auf To reduce the emission of pollutants, the combustion chamber walls can reach a relatively high temperature. For this purpose, the burner consists of ceramic materials and has cooling liquid lines in its walls for temperature control

Claims

Patentansprücheclaims

Verbrennungskraftmaschine mit einer Brennkammer zum Verbrennen eines Kraftstoffes in einem Explosionstakt und einer mit der Brennkammer in Verbindung stehenden Pumpkammer, die über eine Flussigkeits-Einlaßoffnung mit einer Pumpflussigkeit befüllbar ist und aus deren Fiussigkeits-Auslaßoffnung die Pumpflussigkeit unter Einwirkung des im Explosionstakt gebildeten Verbrennungsgases ausstoßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer (1 , 201) durch eine flexible Membran (3, 203) in einen Gasraum (30, 230) und einen Flussigkeitsraum (31 , 231) unterteilt istInternal combustion engine with a combustion chamber for burning a fuel in an explosion stroke and a pump chamber connected to the combustion chamber, which can be filled with a pump liquid via a liquid inlet opening and from whose liquid outlet opening the pump liquid can be expelled under the action of the combustion gas formed in the explosion stroke, characterized in that the pumping chamber (1, 201) is divided by a flexible membrane (3, 203) into a gas space (30, 230) and a liquid space (31, 231)

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Membranen vorgesehen sind, die vorzugsweise jeweils schlauchformig ausgebildet sind und jeweils eine Verbrennungsgas-Einlaßoffnung (250) mit einer Verbrennungsgas-Austaßoffnung (239) verbinden, wobei der Gasraum durch dieInternal combustion engine according to claim 1, characterized in that a plurality of membranes are provided, which are preferably each tubular and each connect a combustion gas inlet opening (250) with a combustion gas outlet opening (239), the gas space through the

Schlauchinnenraume gebildet wirdHose interior is formed

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Membran (3, 203) eine erste Arbeitsstellung, in der der Flussigkeitsraum (31 , 231) einen Großteil des Volumens, vorzugsweise im wesentlichen das gesamte Volumen der Pumpkammer (1 , 201 ) einnimmt, und eine zweite Arbeitsstellung, in der der Gasraum (30, 230) einen Großteil des Volumens, vorzugsweise im wesentlichen das gesamte Volumen der Pumpkammer (1 , 201) einnimmt, aufweistInternal combustion engine according to claim 1, characterized in that the flexible membrane (3, 203) in a first working position in which the liquid space (31, 231) takes up a large part of the volume, preferably essentially the entire volume of the pumping chamber (1, 201), and a second working position in which the gas space (30, 230) occupies a large part of the volume, preferably essentially the entire volume of the pump chamber (1, 201)

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (3, 203) aus einem gummielastischen dehnbaren Material bestehtInternal combustion engine according to one of claims 1 to 3, characterized in that the membrane (3, 203) consists of a rubber-elastic, expandable material

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Brennkammer (2, 202) zu Beginn des Explosionstaktes vorliegende Arbeitsgas unter atmosphärischem Druck steht Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Flussigkeits-Einlaßoffnung (38) in die Pumpkammer (1 ) als ein das Zurückströmen von Flüssigkeit aus dem Flussigkeitsraum (31 ) der Pumpkammer (1 ) verhinderndes Rückschlagventil (8) ausgebildet ist, welches vorzugsweise in der Schließstellung vorgespannt istInternal combustion engine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the working gas present in the combustion chamber (2, 202) at the beginning of the explosion cycle is at atmospheric pressure Internal combustion engine according to one of claims 1 to 5, characterized in that the liquid inlet opening (38) into the pump chamber (1) is designed as a check valve (8) preventing the backflow of liquid from the liquid chamber (31) of the pump chamber (1) , which is preferably biased in the closed position

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fiussigkeits-Auslaßoffnung (36, 236) aus der Pumpkammer (1 , 201) als ein das Zurückströmen von Flüssigkeit in den Flussigkeitsraum (31 , 231) der Pumpkammer (1 , 201 ) verhinderndesInternal combustion engine according to one of claims 1 to 6, characterized in that the liquid outlet opening (36, 236) from the pumping chamber (1, 201) as a backflow of liquid into the liquid space (31, 231) of the pumping chamber (1, 201 ) preventing

Rückschlagventil (6, 206) ausgebildet ist, welches vorzugsweise in der Schließstellung vorgespannt istCheck valve (6, 206) is formed, which is preferably biased in the closed position

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpkammer (1 , 201 ) eine Spruheinnchtung (37, 207) zum Einspruhen eines Kuhimediums, vorzugsweise einer Kuhlfussigkeit, in den Gasraum (30, 230) der Pumpkammer (1 , 201) aufweistInternal combustion engine according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pumping chamber (1, 201) has a flushing device (37, 207) for spraying a cooling medium, preferably a cooling liquid, into the gas space (30, 230) of the pumping chamber (1, 201 ) having

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Spruheinnchtung (37, 207) zum Besprühen der dem Gasraum (30, 230) zugewandten, vorzugsweise im wesentlichen gesamten, Oberflache der Membran (3, 203) ausgebildet istInternal combustion engine according to claim 8, characterized in that the flushing device (37, 207) is designed to spray the, preferably substantially the entire, surface of the membrane (3, 203) facing the gas space (30, 230)

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgas-Auslaßoffnung (239) über ein steuerbares Absperrventil (9, 209) absperrbar istInternal combustion engine according to one of claims 1 to 9, characterized in that the combustion gas outlet opening (239) can be shut off via a controllable shut-off valve (9, 209)

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß in der mit der Verbrennungsgas-Auslaßoffnung (39, 239) des Gasraumes (30, 230) der Pumpkammer (1 , 201 ) verbundenen AuspuffleitungInternal combustion engine according to one of claims 1 to 11, characterized in that in the exhaust pipe connected to the combustion gas outlet opening (39, 239) of the gas space (30, 230) of the pumping chamber (1, 201)

(25, 227) ein Flussigkeitsabscheider (14, 218) zum Abscheiden der Kuhlflussigkeit vorgesehen ist Verbrennungskraftmaschine mit einer Brennkammer zum Verbrennen eines Kraftstoffes in einem Explosionstakt und einer mit der Brennkammer in Verbindung stehenden Pumpkammer, die über eine Flussigkeits-Einlaßoffnung mit einer Pumpflussigkeit befüllbar ist und aus deren Fiussigkeits-Auslaßoffnung die Pumpflussigkeit unter Einwirkung des im Explosionstakt gebildeten(25, 227) a liquid separator (14, 218) is provided for separating the cooling liquid Internal combustion engine with a combustion chamber for burning a fuel in an explosion stroke and a pump chamber connected to the combustion chamber, which can be filled with a pump liquid via a liquid inlet opening and from whose liquid outlet opening the pump liquid under the influence of the liquid formed in the explosion stroke

Verbrennungsgases ausstoßbar ist, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein Kreislauf für die Pumpflussigkeit vorgesehen ist, in dem eine von der Pumpflussigkeit angetriebene Turbine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Turbinenausgang in Verbindung stehender, im Explosionstakt mit Pumpflussigkeit befullbarer und im Implosionstakt entleerbarerCombustion gas can be expelled, in particular according to one of claims 1 to 12, wherein a circuit for the pump fluid is provided, in which a turbine driven by the pump fluid is arranged, characterized in that a pump fluid that is connected to the turbine outlet and can be filled with pump fluid in the explosion cycle and can be emptied in the implosion cycle

Zwischenspeicher (130, 280) vorgesehen istBuffer (130, 280) is provided

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Zwischenspeichers (130, 280), vorzugsweise über Wände (148, 281 ) aus einem flexiblen Material, entsprechend der Menge der aufgenommenenInternal combustion engine according to claim 12, characterized in that the volume of the intermediate store (130, 280), preferably over walls (148, 281) made of a flexible material, corresponding to the amount of the absorbed

Pumpflussigkeit veränderbar istPump fluid is changeable

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (130, 280) eine mit dem Turbinenausgang verbundene Einlaßöffnung aufweist, die über ein steuerbares Einlaßventil (131 , 273) verschließbar istInternal combustion engine according to claim 12 or 13, characterized in that the intermediate store (130, 280) has an inlet opening which is connected to the turbine outlet and which can be closed by means of a controllable inlet valve (131, 273)

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (130, 280) eine Auslaßoffnung aufweist, die von einem ein Zurückströmen von Pumpflussigkeit in denInternal combustion engine according to one of Claims 12 to 14, characterized in that the intermediate store (130, 280) has an outlet opening which prevents pumping liquid from flowing back into the

Zwischenspeicher (130, 280) verhindernden Ruckschlagventil (132, 206) verschließbar istCheck valve (132, 206) preventing the intermediate store (130, 280) can be closed

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flussigkeits-Einlaßoffnung in die Pumpkammer (1 ) von einem steuerbaren Einlaßventil (108, 273) verschließbar ist Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßoffnung des Zwischenspeichers (130, 280) mit dem Turbineneingang verbunden istInternal combustion engine according to one of claims 12 to 15, characterized in that the liquid inlet opening into the pumping chamber (1) can be closed by a controllable inlet valve (108, 273) Internal combustion engine according to one of claims 12 to 16, characterized in that the outlet opening of the intermediate store (130, 280) is connected to the turbine inlet

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (130) in einem Zweig des Flussigkeitskreislaufs liegt, der parallel zum Zweig ist, in dem die Pumpkammer (1 ) angeordnet istInternal combustion engine according to claim 17, characterized in that the intermediate store (130) is located in a branch of the liquid circuit which is parallel to the branch in which the pumping chamber (1) is arranged

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine eine Radialturbine (260) mit einem von derInternal combustion engine according to one of claims 1 to 18, characterized in that the turbine is a radial turbine (260) with one of the

Pumpflussigkeit im wesentlichen radial durchströmten Turbinenlaufer istPump fluid is essentially radially flowed turbine rotor

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenspeicher (280) eine im wesentlichen rotationssymmetrische Form aufweist und vorzugsweise im wesentlichen spiegelbildlich zur PumpkammerInternal combustion engine according to claim 19, characterized in that the intermediate store (280) has an essentially rotationally symmetrical shape and preferably essentially a mirror image of the pump chamber

(201) ausgebildet ist(201) is formed

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer im wesentlichen radialen Strömung der Pumpflussigkeit in der Pumpkammer die Flussigkeits-Einlaßoffnung (252) in dieInternal combustion engine according to one of claims 19 or 20, characterized in that to form an essentially radial flow of the pump liquid in the pump chamber, the liquid inlet opening (252) into the

Pumpkammer im zentralen Bereich der Pumpkammer und die Flussigkeits- Auslaßoffnungen (236) im Bereich des äußeren Randes der Pumpkammer angeordnet sindPump chamber in the central region of the pump chamber and the liquid outlet openings (236) are arranged in the region of the outer edge of the pump chamber

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer im wesentlichen radialen Strömung des Verbrennungsgases in der Pumpkammer (201 ) die Verbrennungsgas- Eιnlaßoffnung(en) (250) in die Pumpkammer (201 ) im zentralen Bereich der Pumpkammer (201 ) und die Verbrennungsgas-Auslaßoffnung(en) im Bereich des äußeren Randes der Pumpkammer (201 ) angeordnet sindInternal combustion engine according to one of Claims 19 to 21, characterized in that, in order to form an essentially radial flow of the combustion gas in the pumping chamber (201), the combustion gas inlet opening (s) (250) into the pumping chamber (201) in the central region of the pumping chamber ( 201) and the combustion gas outlet opening (s) are arranged in the region of the outer edge of the pump chamber (201)

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausbildung einer im wesentlichen radialen Strömung der Pumpflussigkeit im Zwischenspeicher (280) die Flussigkeits-Einlaßoffnung (253) in den Zwischenspeicher (280) im zentralen Bereich des Zwischenspeichers (280) und die Flussigkeits-Auslaßoffnungen (237) im Bereich des äußeren Randes des Zwischenspeichers (280) angeordnet sindInternal combustion engine according to one of claims 19 to 22, characterized in that to form a substantially radial flow of the Pump liquid in the intermediate store (280), the liquid inlet opening (253) in the intermediate store (280) in the central region of the intermediate store (280) and the liquid outlet openings (237) in the region of the outer edge of the intermediate store (280)

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (260) scheibenförmige, vorzugsweise nach außen gewölbte Gehauseober- sowie Gehauseunterteile (262, 261) aufweist, welche jeweils im Bereich ihres äußeren Randes Flussigkeits-Einiaßoffnungen (236 237) sowie zentrale Öffnungen aufweisenInternal combustion engine according to one of claims 19 to 23, characterized in that the turbine (260) has disc-shaped, preferably outwardly curved upper and lower housing parts (262, 261), each of which has liquid inlet openings (236 237) and in the region of its outer edge have central openings

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Turbinengehause radial innerhalb der Flussigkeits-Einiaßoffnungen (236) einen Einlaß-Leitschaufelkranz (263, 264), innerhalb dessen einen Freiraum für den Turbinenlaufer und innerhalb dessen einen Auslaß-Leitschaufelkranz (265, 266) zur Fließrichtungszentrierung aufweistInternal combustion engine according to claim 24, characterized in that the turbine housing radially within the liquid inlet openings (236) has an inlet guide vane ring (263, 264), within which there is a free space for the turbine rotor and within which an outlet guide vane ring (265, 266) Flow direction centering

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Turbinenlaufer einen Turbinenschaufelkranz (267) aufweist, der an einer axial zentrierten Scheibe (268) angeordnet ist, welche mit einem Lauferkafig (269, 270) verbunden istInternal combustion engine according to claim 25, characterized in that the turbine rotor has a turbine blade ring (267) which is arranged on an axially centered disc (268) which is connected to a rotor cage (269, 270)

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß im Lauferkafig (269, 270) ein drehschlussig mit dem Lauferkafig (269, 270) verbundener, aber axial im Lauferkafig verschiebbarer Ventilteller (273) angeordnet ist, der in einer ersten Endstellung im Lauferkafig die Flussigkeits- Einlaßoffnung (252) in die Pumpkammer (201) und in einer zweiten Endstellung im Lauferkafig die Flussigkeits-Einlaßoffnung (253) in den Zwischenspeicher (280) verschließtInternal combustion engine according to claim 26, characterized in that in the rotor cage (269, 270) there is arranged a valve plate (273) which is rotationally connected to the rotor cage (269, 270) but is axially displaceable in the rotor cage and which in a first end position in the rotor cage controls the liquid Inlet opening (252) in the pump chamber (201) and in a second end position in the rotor cage closes the liquid inlet opening (253) in the intermediate store (280)

Verbrennungskraftmaschine nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilteller (273) drehschlussig mit der Antriebswelle (290) verbunden ist und über einen in einer zylindrischen Ausnehmung (275) in der Antriebswelle angeordneten Betatigungskolben (274) axial zu diesem verschiebbar istInternal combustion engine according to claim 27, characterized in that the valve disk (273) is connected in a rotationally locking manner to the drive shaft (290) and via an actuating piston (274) arranged in a cylindrical recess (275) in the drive shaft is axially displaceable to the latter

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbine (260) zwischen der Pumpkammer (201) und dem Zwischenspeicher (280) angeordnet ist, wobei die scheibenförmigen Gehauseober- und Gehauseunterteile (262, 261) der Turbine (260) Gehausewandungen der Pumpkammer (201) und des Zwischenspeichers (280) bildenInternal combustion engine according to one of claims 19 to 28, characterized in that the turbine (260) is arranged between the pumping chamber (201) and the intermediate store (280), the disk-shaped upper and lower housing parts (262, 261) of the turbine (260) Form housing walls of the pump chamber (201) and the intermediate store (280)

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 19 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsflache der Fließstrecke der Pumpflussigkeit im gesamten Kreislauf der Pumpflussigkeit im wesentlichen konstant istInternal combustion engine according to one of claims 19 to 29, characterized in that the cross-sectional area of the flow path of the pump liquid is essentially constant in the entire circuit of the pump liquid

Verbrennungskraftmaschine nach einem der Ansprüche 12 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der Anstellwinkel der Turbine veränderbar ist Internal combustion engine according to one of claims 12 to 30, characterized in that the angle of attack of the turbine is variable