体具有从所使用的轴向活塞式马达中引出的热流(例如为排放气)，则热交换器的使用尤其带来优势。
[0078]针对通过热交换的燃料加热而言，如果至少一个热交换器的散热腔至少部分地构造成排放气体管线、冷却剂管线和/或润滑剂管线，则其相应为有利的。显然，所述方法使得可以得到这样的轴向活塞式马达，所述马达不仅具有稳定和低排放的燃烧，而且具有增加的效率水平，这是因为从轴向活塞式马达逸出的能量可被回收并反馈回轴向活塞式马达的环路中。
[0079]为了完成上述任务，作为上述特征的备选或附加，相应地还提出了用于操作具有至少一个燃料喷嘴和具有至少一个燃料管线的轴向活塞式马达的方法，其中所述燃料管线将燃料流引导至燃料喷嘴，并且所述方法的特征在于，在所述燃料喷嘴的上游处加热所述燃料流。
[0080]另外，为了完成上述任务，作为本发明的其它特征的备选或附加，提出了用于操作具有至少一个燃料喷嘴和具有至少一个燃料管线的轴向活塞式马达的方法，其中所述燃料管线将燃料流输送到燃料喷嘴，并且所述方法的特征在于，在燃料管线中在所述燃料喷嘴的上游通过在所述燃料管线外部流动的流体来加热所述燃料流。就此而言，加热燃料的所述流体也可以为轴向活塞式马达的排放气流、冷却剂流和/或润滑剂流。
[0081]另外，为了完成上述任务，作为上述特征的备选或附加，提出了用于操作具有至少一个燃料喷嘴和具有至少一个燃料管线的轴向活塞式马达的方法，其中所述燃料管线将燃料流输送到燃料喷嘴，并且所述方法的特征在于，在燃料管线中在所述燃料喷嘴的上游通过所述轴向活塞式马达的热流来加热所述燃料流。
[0082]正如上面已经解释的，上述用于加热燃料的实施方案或用于加热燃料的方法的实施方案也提供如下优势，一方面甚至在注入之前就将燃料提升到一个温度水平，这导致这样的结果，即在燃料和空气的燃烧中，可以基于热的和迅速的燃烧而减少煤烟颗粒和氮氧化合物。
[0083]另外，上述用于加热燃料的方法提供这样的可行性，即可以将轴向活塞式马达的未使用的余热再循环至轴向活塞式马达的循环过程中，并且因此提升了轴向活塞式马达的热力学效率水平。
[0084]在前面所指的通过热流加热燃料的情况中，热流尤其可以直接和/或间接地源自摩擦动力，来自余热流和/或来自轴向活塞式马达的排放气流。在内燃机驱动器的主要实施方案中，通过润滑剂流将在动力机械的移动部件之间产生的摩擦动力引导出来，其中所述润滑剂流通过热交换器，并且通过摩擦产生的所述润滑剂流的热量被分散到环境中。就此而言，使用相应存在的润滑剂流和相应存在的所述润滑剂流中的热交换器来加热燃料提供特别的优势，这是因为对于所使用的部件和所使用的构造区域而言，可以没有额外的努力和花费来实现。
[0085]就此而言，“余热流”意味着动力机械的所有其它热量流的总量，其以辐射能冲击动力机械的表面，或者通过冷却剂环路的加热。考虑到还存在的冷却剂环路，在此情况中非常简单且有利的是，通过冷却剂环路或冷却水环路借助于热交换器来加热燃料管路。
[0086]作为上述热量或流体环路的附加或备选，使用排放气流来加热燃料也是可行的，其中尤其是如果已经设置了热交换器来加热输入的空气，则可以将另外的热交换器集成到排放气装置组中。
[0087]优选地可以使用排放气流来加热燃料，这是因为动力机械的排放气通常展示尤其高的温度，换言之即相对于燃料的尤其高的温度梯度。然而，使用单一的材料流或热流来加热燃料并不排除使用额外的材料流或热量流。因此，也可以使用上述用于加热燃料的所有可能性的组合，只要燃料首先由油或水的环路预加热，并且仅随后通过排放气被加热到所期望的温度。
[0088]优选地，对于用于操作轴向活塞式马达的方法而言，所述燃料流可以加热到大于700°C的温度、更优选大于900°C的温度、甚至更优选大于1100°C的温度来加热燃料。以此方式，保证了燃料不仅以气态形式存在，而且燃料分子在燃料管线中已经打碎，用于更好地与助燃空气反应。
[0089]为了完成上述任务，作为本发明的上述特征的备选或附加，提出了一种具有热交换器的轴向活塞式发动机，所述热交换器具有排放气流和与所述排放气流相分离的工作气流，所述热交换器将热量从排放气流传递到工作气流，所述热交换器具有纵向轴线，并且具有沿着纵向轴线延伸的工作气体室，所述马达的特征在于，所述热交换器的壳体、工作气体室和/或排放气体室彼此机械式连接，在其纵向延伸的第一端部处刚性地连接，并且在纵向延伸的第二端部处弹性地连接。另外，所述弹性连接具有金属膜。
[0090]轴向活塞式马达和用于所述轴向活塞式马达的热交换器的上述实施方案的一个优势来自于所述热交换器的特殊能力:即使在排放气流的尤其高的温度水平下，或者在排放气流和工作气流之间具有非常大的温度差的情况下，其以操作可靠和不漏气的方式允许所述两种流体的热交换。如所期望的那样，高的温度水平导致热交换器中不均匀的纵向延伸，其中所述不均匀的热量延伸可能导致壳体中或热交换器的两个腔体中的尤其大的应力。在最坏的情况中，这些热应力导致热交换器的故障，这导致轴向活塞式马达的故障。[0091 ] 一方面，刚性连接的热交换器的腔体或刚性连接到壳体的热交换器的腔体相应地在热交换器的纵向延伸的另一个端部、即第二端部处导致部件的不同的纵向延伸。在所述热交换器的纵向延伸的第二端部处设置了先前所述的弹性膜，所述弹性膜将所述工作气体室、排放气体室和/或所述热交换器的壳体相对于彼此和相对于环境以不漏气的方式密封，并且由于其弹性性质，其允许彼此连接的部件的机械长度平均化，而不会出现不允许高的热应力。
[0092]可以理解，即使在并非由不同材料所制造的热交换器并且因此不会在热交换器中具有不同的纵向延伸的情况中，首先可以在热交换器的纵向延伸的第一端部处使用通过膜片来进行的弹性连接。因此，热交换器中的非均匀的温度分布可以要求有利地使用膜片来用于弹性连接。
[0093]有利地，弹性连接设置在热交换器的冷侧上，这是因为尤其在高温下，热量对弹性连接的负面影响可以最小化。
[0094]还理解的是，如果必要的话，上述解决方案或权利要求中的特征也可以结合以能够相应累积性地实施上述优势。
【附图说明】
[0095]将使用下面的描述和附图来解释本发明的另外的优势、目标和特性。这显示了:
[0096]图1显示了用于具有主燃烧器和预燃烧器的轴向活塞式马达的燃烧器的示意性剖视图；
[0097]图2显示了根据图1的轴向活塞式马达的预燃烧器的示意性剖视图；
[0098]图3显示了根据图1和图2的预燃烧器的俯视图；
[0099]图4显示了具有根据现有技术的燃烧器的轴向活塞式马达的示意性剖视图以解释技术背景知识，其中与根据图1到图3的燃烧器具有相同效应的模块采用相同的附图标记；
[0100]图5显示了轴向活塞式马达的主燃烧器的示意性剖视图，其具有环形区域作为主喷嘴区域；
[0101]图6以剖视图显示了根据图5的主燃烧器和预燃烧器的另一个示意性剖视图；
[0102]图7显示了图6所示的主燃烧器和预燃烧器的布置的俯视图；
[0103]图8以剖视图显示了具有用于轴向活塞式马达的燃料加热系统的热交换器；
[0104]图9显示了具有另一个燃料加热系统的根据图6的主燃烧器和预燃烧器的布置；并且
[0105]图10显示了根据图9的燃料加热系统的细节示意图。
【具体实施方式】
[0106]图1到图3中所显示的用于轴向活塞式马达的燃烧器I具有主燃烧器2和预燃烧器3。
[0107]通过热气体输送器30与主燃烧器2的主喷嘴区域23相连的预燃烧器3还具有预气体管线35和预喷嘴32，以用于形成燃料/空气混合物。就此而言，预空气管线35通到预混合管道37中，其中预空气管线35将预空气流36输送到该预混合管道37中。
[0108]另外，预混合管道37配属有预喷嘴区域33，预燃料流34通过预喷嘴32引入到该预喷嘴区域33中。在轴向活塞式马达I的操作过程中，在预混合管道37的出口处，在预混合管道37中获得的燃料/空气混合物以大致上沿等压线的方式燃烧，并且传递到预燃烧区域31。
[0109]就此而言，燃料/空气混合物的燃烧发生在预混合带38中的位于预混合管道37和预燃烧区域31之间的过渡处，其中预燃烧区域31充满热排放气。预燃烧器3是所产生的排放气优选为化学计量的排放气，其在进入预燃烧区域31中之后通过热气体输送器30传递到主燃烧器2中。
[0110]预燃烧区域31通过预燃烧区域壁39来进一步限定和冷却，其优选具有柱状结构，在此实施方案中，热气体输送器30与预燃烧区域31同心地布置。
[0111]柱状预燃烧区域壁39在其背向承燃烧区域31的侧部上具有额外的空心腔体，这带来了针对预燃烧器3的周边的额外绝缘作用。为此目的，设置在预燃烧区域壁39上的腔室可以充满空气、排放气、预空气流36或冷却水。预空气流36穿过预燃烧区域壁39的腔室额外地导致了预燃烧区域壁39处所释放的热量的回收和再循环，所述热量通过预空气管线35传递回预燃烧器3。
[0112]与此相反，预混合管道37以及尤其是预燃烧带38布置在预燃烧区域31的对称轴的外侧。在此实施方案中，预混合管道37的对称轴或旋转轴与预燃烧区域31的旋转轴在热气体输送器30内相交。
[0113]该位于预混合管道37和预燃烧区域31之间的非对称布置导致了如下结果，即在预燃烧器3的操作过程中，所产生的排放气的循环以这样的方式进行，使得排放气流总是冲击到辅助热气体输送器40的入口上。在所述实施方案中，该辅助热气体输送器40又连接到预喷嘴区域33，并且凭此在预燃烧器2中产生内部排放气再循环。
[0114]由辅助热气体输送器所进行的内部排放气再循环还在预喷嘴区域33中至少导致了预燃料流34的加热和优选的蒸发，只要排放气具有足够高的温度。
[0115]正如图3中所尤其显示的，预燃烧器3在预燃烧区域31和预喷嘴区域33之间具有三个单独的辅助热气体输送器40。这些辅助热气体输送器40布置成关于图2的剖面对称，其中辅助热气体输送器40的增加的数量保证了较大的排放气流。
[0116]就此而言，还可能的是，额外的辅助热气体输送器40也构造成可控的，使得输送到预喷嘴区域33的排放气流可在数或质量方面调节。如果可行的话使用辅助热气体传感器4用于这些调节目的，其在此情况中可以为温度或压力传感器，也可以为用于测量排放气组分的兰达(lambda)传感器。
[0117]如果排放气具有足够高的温度，例如700°C的温度，则预喷嘴区域33中所再循环的排放气不仅导致预燃料流34的雾化和蒸发，还导致预燃料流34中的第一分解过程或预反应。需要强调的是，就此而言，“预反应”意味着燃料的任何反应，尤其还意指没有氧气参与的反应。
[0118]预燃烧器3的所述实施方案因此导致预燃烧带38中的尤其有效的、热的和迅速的燃烧，因此阻止了煤烟的形成，尤其还有氧化氮的形成。通过该燃烧的实施方案，通过非常高的燃烧温度阻止了煤烟的形成。
[0119]然而如果泽尔多维奇(zeldovich)机理生效，那么在燃料/空气混合物的燃烧中的高温会导致非常高的氮氧化合物浓度。为此原因，本领域技术人员首先并不会预料到有减少的氮氧化合物的排放，尽管存在有尤其热的燃烧。然而，已经就这一点讨论过，预喷嘴区域33中还有主喷嘴区域23中的燃料的热处理显然可有利地导致燃料的分子分解，并且因此也明显导致增加了基团的形成，这明显加速了燃烧反应，并且因此阻止了氮氧化合物的形成。
[0120]已经知道，大多数燃烧过程的反应速度在燃烧过程中不仅取决于温度，还取决于压力。因此，正如在上述实施方案中所实施的那样，如果燃烧温度或燃烧压力更高，则燃