[發明專利]軸向活塞機

在審

• 申請號: 201680065244.5
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN108350866A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 米夏埃爾·比歇爾;克里斯托弗·菲亞拉;米爾科·京特;米夏埃爾·赫特格
• 申請（專利權）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: F04B9/02
• 分類號: F04B9/02;F04B17/05;F04B49/02;F01K23/06;F02G5/00;F02N7/00
• 代理公司: 北京匯信合知識產權代理有限公司 11335
• 代理人: 翟國明

本發明涉及一種軸向活塞機(1)，包括可旋轉地安裝在殼體(2)中的轉子(3)，并且包括圍繞轉子(3)布置成環形的氣缸(4)，并且在氣缸內部布置活塞(5)以可平移移動。本發明的特征在于，設置啟動器裝置(7)，其與所述轉子(3)耦接，并且其以這樣的方式設計，以在轉子(3)上施加脈沖轉矩，以啟動軸向活塞機(1)。

技術領域

本發明涉及一種根據權利要求1的前序的軸向活塞機，其中轉子可旋轉地安裝在殼體中。本發明還涉及一種配備有這種軸向活塞機的機動車以及一種用于啟動這種軸向活塞機的方法。

背景技術

現有技術中已知許多相關種類的軸向活塞機，其中轉子可旋轉地安裝在殼體中，氣缸圍繞轉子布置成環形，在這些氣缸內部，活塞布置成可平移地移動。例如，這種軸向活塞機用作機動車的熱回收系統中的膨脹機。這是為了提高內燃機的效率而特別設計的，因為以前超過30％的能量未被使用而作為廢熱，特別是經由廢氣而被排放到大氣中。

由WO2011/012441A1知曉一種用于內燃機和膨脹機的驅動裝置，該內燃機和膨脹機可以與驅動裝置的動力傳動系統耦接，其中，膨脹機布置在閉合蒸汽回路中，在該閉合蒸汽回路中，工作介質通過在內燃機的運行期間產生的廢熱而汽化。膨脹機與安裝在內燃機下游的傳動裝置組件的元件耦接或者可以與其耦接，該元件在驅動裝置的操作期間旋轉。這特別旨在能夠在驅動裝置中更好地集成膨脹機。

在內燃機啟動之后，在熱回收系統中的工作介質被加熱并汽化到足以能夠啟動由此驅動的軸向活塞機或者通常為膨脹機之前，機動車中已知的熱回收系統需要一定量的時間。在達到預定壓力和預定溫度之前，經加熱和經汽化的工作介質不用于驅動軸向活塞機，而是反而將其加熱，為此目的，汽化的工作介質例如以旁路布置路由經過軸向活塞機的氣缸，穿過其殼體。一旦達到啟動所需的壓力和溫度，汽化的工作介質就被引入到軸向活塞機的敞口氣缸中，但是在不利的情況下，這也不足以啟動軸向活塞機，因為必須克服某些分離摩擦(breakaway friction)。

發明內容

因此，本發明解決了描述相關類型的軸向活塞機的改進或至少替代實施方案的問題，其特征尤其在于可靠的啟動。

該問題是通過獨立權利要求1的主題來解決的。其有利的實施方案形成從屬權利要求的主題。

本發明基于在本身已知的軸向活塞機中設置啟動器裝置的總體思想，該啟動器裝置能夠以反沖(kick)的方式向轉子施加脈沖狀扭矩，該扭轉使得轉子“自由脫離”并啟動軸向活塞機。如所已知的，根據本發明的軸向活塞機包括可旋轉地安裝在殼體中的轉子和圍繞所述轉子布置成環形的氣缸，其中活塞布置成在氣缸內可平移移動。現在根據本發明，提供了一種啟動器裝置，該啟動器裝置可以與轉子耦接并且被設計成使得它向轉子施加脈沖狀轉矩，用于啟動軸向活塞機，由此克服了啟動軸向活塞機時的分離摩擦，該分離摩擦在某些情況下不能僅僅通過存在于氣缸中的被汽化的工作介質的壓力來克服。因此，通過本發明的啟動器裝置，可以可靠地啟動在機動車的熱回收系統中布置的軸向活塞機，由此增加了這種軸向活塞機的功能可靠性。

在根據本發明的解決方案的有利的進一步發展中，啟動器裝置包括具有至少一個內部突起的套筒，而轉子的軸具有至少一個滾柱挺桿，該至少一個滾柱挺桿徑向向外彈簧偏壓，并且在套筒內部沿內軌道延伸，至少一個突起位于該內軌道上。突起通常具有一個陡峭的側面和一個與其相對的平緩傾斜的側面，其中，套筒相對于軸的旋轉方向被對齊，使得突起的陡峭側面鄰接滾柱挺桿，并且因此向軸以及軸向活塞機的轉子施加啟動軸向活塞機可能需要的角動量。在這種情況下，例如可以實施為一種凸輪凸角的該至少一個突起可以具有套筒的組成部分的形式，使得包括內部突起的整個套筒可以構造為單個部分，例如特別是也與軸向活塞機的輸出軸一起。在此可以特別設想的是，在相應的形成過程中制造套筒，其中當然也可以設想的是，套筒最初制造成具有圓柱形的內圓周，然后通過相應的車圓或銑削工具在其中形成該至少一個突起。因為滾柱挺桿徑向向外彈簧偏壓，所以其保證位于套筒的內軌道上并且一直在其上循環，其中例如可以通過簡單的螺旋彈簧元件來確保彈簧偏壓。