DE102008004879A1 - Free piston engine for e.g. excavator, has heat engine with free pistons, linear generator driven by heat engine for generating electrical energy, and pump assembly driven by heat engine for generating hydraulic and/or pneumatic energy - Google Patents

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Thorsten Raatz
Ralf Diekmann
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Ulrich Kappenstein
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Joerg Dantlgraber
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Abstract

The piston engine (1) has a linear generator (2) driven by a heat engine (15) for generating electrical energy, where the heat engine (15) is provided with free pistons (13, 14). A pump assembly (3) driven by the heat engine generates hydraulic and/or pneumatic energy. A stroke and/or compression ratio of the engine (1) is adjustable or controllable by the hydraulic and/or pneumatic energy. A pressure accumulator is attached to the pump assembly, and an accumulator is attached to the linear generator. The pump assembly is an integrated component of the linear generator. An independent claim is also included for a motor vehicle and/or mobile working machine.

Description

Stand der TechnikState of the art

Bekannt sind Freikolbenmaschinen in verschiedensten Ausführungsformen. Gemeinsam ist sämtlichen bekannten Freikolbenmaschinen die Kombination einer Wärmekraftmaschine mit innerer oder äußerer Verbrennung und einer Arbeitsmaschine, wie beispielsweise einem Generator. Charakteristisch für Freikolbenmaschinen ist die triebwerklose, direkte Übertragung der zyklischen Bewegung des mindestens einen Freikolbens der Wärmekraftmaschine auf die Arbeitsmaschine. Es erfolgt also eine direkte Abnahme der geleisteten Arbeit am ungefesselten Freikolben. Ohne kinematische Zwangsbedingungen, die zum Beispiel bei einem Kurbeltrieb zu einer definierten Kolbenbewegung zwischen zwei festen Totpunkten führen, ergibt sich die Bewegung des mindestens einen Freikolbens der Freikolbenmaschine nur durch die auf ihn wirkenden Kräfte. Üblicherweise werden Freikolbenmaschinen im Zweitaktprozess betrieben.Known are free-piston machines in various embodiments. Common to all known free piston engines the combination of a heat engine with internal or external Combustion and a work machine, such as a Generator. Characteristic of free piston machines is the non - engine, direct transmission of the cyclic movement of the at least one free piston of the heat engine the working machine. So there is a direct decrease of the performed Work on the unfettered free piston. Without kinematic constraints, For example, in a crank mechanism for a defined piston movement lead between two fixed dead centers, the results Movement of the at least one free piston of the free-piston engine only by the forces acting upon it. Usually Free-piston machines are operated in a two-stroke process.

Bekannt ist es, eine Wärmekraftmaschine einer Freikolbenmaschine unmittelbar mit einem Lineargenerator zum Erzeugen elektrischer Energie zu koppeln und hierdurch ein Hilfsaggregat (Auxiliary Power Unit – APU) für konventionelle Pkw zu schaffen. Ferner ist die Idee bekannt, derartige ABUs als „Rangeextender" für Elektrofahrzeuge einzusetzen.Known it is, a heat engine of a free piston engine directly with a linear generator for generating electrical To couple energy and thereby an auxiliary power unit (Auxiliary Power Unit - APU) for conventional cars. Furthermore, the idea is known, such ABUs as "Rangeextender" for electric vehicles.

Darüber hinaus ist es bekannt, eine Freikolbenmaschine als Primäraggregat für mobilhydraulische Antriebe einzusetzen, wobei in diesem Fall die Wärmekraftmaschine unmittelbar mit einer Hydraulikpumpe gekoppelt ist. Aus der Veröffentlichung mit dem Titel „Verbesserte Energieumwandlung durch Freikolbenmaschine" auf Seite 66, ff. der Zeitschrift Antriebstechnik, Ausgabe 4/2005 ist es ferner bekannt, den von der hydraulischen Pumpe erzeugten Druck zur Regelung der Freikolbenmaschine einzusetzen.Moreover, it is known to use a free-piston engine as a primary unit for mobile hydraulic drives, in which case the heat engine is directly coupled to a hydraulic pump. From the publication titled "Improved energy conversion by free piston machine" on page 66, ff. Of the journal Antriebstechnik, issue 4/2005 It is also known to use the pressure generated by the hydraulic pump to control the free-piston engine.

Die zuvor beschriebenen Freikolbenmaschinen haben sich bewährt. Es bestehen jedoch Bestrebungen die Funktionalität einer Freikolbenmaschine weiter zu erhöhen.The previously described free-piston machines have proven themselves. However, there are aspirations the functionality of a Free piston machine continues to increase.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Technische AufgabeTechnical task

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Freikolbenmaschine mit erhöhter Funktionalität vorzuschlagen. Ferner besteht die Aufgabe darin, das Hauptaggregat eines Kraftfahrzeugs und/oder einer Arbeitsmaschine zu entlasten.Of the Invention is therefore the object of a free piston engine to suggest with increased functionality. Further the task consists in the main unit of a motor vehicle and / or to relieve a working machine.

Technische LösungTechnical solution

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Freikolbenmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Kraftfahrzeugs und/oder der Arbeitsmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen auch sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.These Task becomes regarding the free piston machine with the features of claim 1 and with regard to the motor vehicle and / or the Working machine with the features of claim 6 solved. Advantageous developments of the invention are in the dependent claims specified. The scope of the invention also includes all Combinations of at least two of in the description, the claims and / or features disclosed in the figures.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Wärmekraftmaschine einer Freikolbenmaschine nicht nur mit einem Lineargenerator zum Erzeugen elektrischer Energie, sondern zusätzlich mit einem Pumpenaggregat zum Erzeugen hydraulischer und/oder pneumatischer Energie zu koppeln. Im Gegensatz zu den bekannten Einzelsystemen kann mit einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Freikolbenmaschine die Bewegungsenergie des mindestens einen Freikolbens sowohl in elektrische als auch hydraulische und/oder pneumatische Energie umgewandelt werden, wodurch die Funktionalität der Freikolbenmaschine wesentlich erhöht wird. Besonders bevorzugt ist es, wie später noch erläutert werden wird, eine derartige Freikolbenmaschine, aufweisend mindestens einen Lineargenerator und mindestens ein Pumpenaggregat, intelligent in ein Kraftfahrzeug und/oder eine, insbesondere mobile, Arbeitsmaschine, wie beispielsweise einen Bagger, zu integrieren und zwar zusätzlich zu dem mindestens einen Hauptaggregat (Antriebs- und/oder Arbeitsmotor) des Kraftfahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine, mit dem Ziel, den Energieverbrauch und die Emission des Hauptaggregates, beispielsweise ein Verbrennungsmotor und/oder ein Elektromotor, zu reduzieren. Bevorzugt ist die Freikolbenmaschine in dem Kraftfahrzeug bzw. der Arbeitsmaschine derart anzuordnen, dass mit ihr mindestens ein hydraulischer und/oder pneumatischer Verbraucher sowie mindestens ein elektrischer Verbraucher, vorzugsweise unabhängig von dem Hauptaggregat, betreibbar ist. Da das Hauptaggregat, vorzugsweise vollständig, von der Last der von der Freikolbenmaschine betriebenen Verbraucher befreit ist, ist es in vielen Fällen möglich, ein Hauptaggregat mit geringerer Leistung einzusetzen.Of the Invention is based on the idea of the heat engine a free piston machine not only with a linear generator for Generating electrical energy, but also with a pump unit to couple to generate hydraulic and / or pneumatic energy. In contrast to the well-known single systems can with one after the concept of the invention trained free piston engine kinetic energy the at least one free piston in both electrical and hydraulic and / or pneumatic energy are converted, thereby substantially increased the functionality of the free-piston engine becomes. It is particularly preferred, as explained later will be, such a free-piston engine, comprising at least a linear generator and at least one pump set, intelligent in a motor vehicle and / or a, in particular mobile, work machine, such as an excavator to integrate and in addition to the at least one main unit (drive and / or working motor) of the motor vehicle or the working machine, with the aim of energy consumption and the emission of the main unit, such as an internal combustion engine and / or an electric motor. The free-piston machine is preferred to be arranged in the motor vehicle or the working machine such that with her at least one hydraulic and / or pneumatic Consumer and at least one electrical consumer, preferably regardless of the main unit, is operable. Since that Main unit, preferably completely, from the load of exempted from the free-piston engine operated consumer, It is possible in many cases, a main aggregate to use with less power.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Freikolbenmaschine, insbesondere die Wärmekraftmaschine der Freikolbenmaschine, mittels der von dem Pumpenaggregat erzeugten hydraulischen und/oder pneumatischen Energie regelbar ist. Insbesondere besteht die Möglichkeit, den Takt und/oder den Hub und/oder die Verdichtung der Wärmekraftmaschine an den jeweiligen Leistungsbedarf angepasst einzustellen. Eine Realisierungsmöglichkeit einer solchen Regelung ist in dem als Stand der Technik angeführten Artikel „Verbesserte Energieumwandlung durch Freikolbenmaschine" erläutert. Die dort offenbarte Hydraulikansteuerung der Freikolbenmaschine soll hiermit ausdrücklich als zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung gehörig offenbart gelten und mit einem beliebigen Merkmal der vorliegenden Anmeldung kombinierbar und beanspruchbar sein. Bei einer derartigen Regelung der Freikolbenmaschine wird die von dem Pumpenaggregat erzeugte hydraulische und/oder pneumatische Energie in jedem Fall genutzt, um die Freikolbenmaschine zu regeln und somit den Wirkungsgrad und den Verbrauch an die jeweilige Last anzupassen und zu optimieren, selbst bei der reinen Abnahme elektrischer Energie durch mindestens einen elektrischen Verbraucher.Of particular advantage is an embodiment of the invention in which the free-piston engine, in particular the heat engine of the free-piston engine, by means of the hydraulic and / or pneumatic energy generated by the pump unit is controllable. In particular, it is possible to adjust the clock and / or the stroke and / or the compression of the heat engine adapted to the respective power requirement. A realization possibility of such Regulation is in the cited prior art article "Improved energy conversion by free-piston machine" explained. The disclosed there hydraulic control of the free-piston engine is hereby expressly disclosed as belonging to the disclosure content of the present application and be combinable and claimable with any feature of the present application. In such a control of the free-piston engine, the hydraulic and / or pneumatic energy generated by the pump unit is used in any case to regulate the free-piston engine and thus adapt the efficiency and consumption of the respective load and optimize, even in the pure decrease of electrical Energy through at least one electrical consumer.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der dem Pumpenaggregat mindestens ein Druckspeicher und/oder dem Lineargenerator mindestens ein Akkumulator zugeordnet sind/ist. Für den bevorzugten Fall der Integration der Freikolbenmaschine in ein Kraftfahrzeug und/oder eine mobile Arbeitsmaschine handelt es sich bei dem mindestens einen Akkumulator bevorzugt um den mindestens einen Bordnetzakkumulator.From particular advantage is an embodiment of the invention, at least one pressure accumulator and / or at the pump unit the linear generator at least one accumulator are assigned / is. For the preferred case of integration of the free piston engine in a motor vehicle and / or a mobile work machine is it is preferable for the at least one accumulator to the at least a board battery.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Freikolbenmaschine, bei der das Pumpenaggregat und der Lineargenerator in einem Aggregat vereinigt sind. Hierdurch kann besonders viel Bauraum eingespart werden. Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der ein relativ zu einem Stator des Lineargenerators linear bewegter Läufer („Rotor") Bestandteil mindestens eines Verdichterkolbens des Pumpenaggregates ist bzw. den Verdichterkolben bildet. Hierzu ist der Läufer bevorzugt innerhalb eines zu komprimierenden und/oder zu verdrängenden Mediums, vorzugsweise Hydrauliköl, angeordnet und wird mit Hilfe der Wärmekraftmaschine linear, relativ zum Stator, verstellt, wodurch zum einen durch die Wechselwirkung zwischen Läufer und Stator elektrische Energie erzeugt (induziert) und gleichzeitig ein Medium komprimiert und/oder verdrängt wird (Pumpen). Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der der Stator das Gehäuse eines derartig aufgebauten Pumpenaggregates bildet bzw. in diesem angeordnet ist. Um eine gleichmäßige Hin- und Herverstellbewegung des Läufers zu realisieren, ist eine Ausführungsform der Freikolbenmaschine mit zwei einander gegenüberliegenden Freikolben von Vorteil, zwischen denen der Läufer des Lineargenerators angeordnet ist.From particular advantage is an embodiment of the free-piston engine, when the pump unit and the linear generator in an aggregate united. This can save a lot of space become. Particularly preferred is an embodiment, in which a linear relative to a stator of the linear generator moving rotor ("rotor") component at least a compressor piston of the pump unit is or the compressor piston forms. For this purpose, the runner is preferably within one to be compressed and / or displaced medium, preferably Hydraulic oil, arranged and is using the heat engine linear, relative to the stator, adjusted, which on the one hand by the Interaction between rotor and stator electrical energy generated (induced) and simultaneously compressed and / or displaced medium will (pump). Particularly preferred is an embodiment in which the stator of the housing of such a structure Pump unit forms or is arranged in this. To get a uniform To realize reciprocating movement of the runner, is an embodiment of the free-piston engine with two opposite free piston advantageous between where the rotor of the linear generator is arranged.

Die Erfindung führt auch auf ein Kraftfahrzeug und/oder eine, insbesondere mobile, Arbeitsmaschine, beispielsweise einen Druckluftkompressor, einen Bagger, etc., mit einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Freikolbenmaschine zum Betreiben mindestens eines hydraulischen und/oder pneumatischen Verbrauchers sowie zum Betreiben mindestens eines elektrischen Verbrauchers des Kraftfahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine. Dabei ist eine Ausführungsform realisierbar, bei der die Freikolbenmaschine den An triebs- und/oder Arbeitsmotor, also das Hauptaggregat des Kraftfahrzeugs bzw. die Arbeitsmaschine ersetzt. Es ist auch möglich, die Freikolbenmaschine zusätzlich zum Hauptaggregat zur Entlastung des Hauptaggregates vorzusehen. Durch das Vorsehen einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Freikolbenmaschine, umfassend mindestens ein hydraulisches oder pneumatisches Pumpenaggregat und einen Lineargenerator, ist es möglich, den Verbrauch und die Emissionen eines Hauptaggregates zu minimieren, insbesondere dann, wenn die Freikolbenmaschine mindestens ein Nebenaggregat antreibt, welches üblicherweise von dem Hauptaggregat betrieben wird bzw. ansonsten von dem Hauptaggregat angetrieben werden müsste. Auch wird der Wirkungsgrad des gesamten Kraftfahrzeugs bzw. der gesamten Arbeitsmaschine durch den höheren Wirkungsgrad der Freikolbenmaschine im Vergleich zu einem konventionellen Verbrennungsmotor erhöht. Ein besonderer Vorteil ist es, dass die Verbraucher bedarfsgerecht betrieben werden können, also unabhängig von der momentanen Drehzahl des Hauptaggregates. Darüber hinaus kann eine Komforterhöhung, insbesondere im Kraftfahrzeug, erreicht werden, durch den der Erhalt der Versorgung des elektrischen Bordnetzes und/oder der Klimatisierung (Heizung/Kühlung) bei einem Start-Stopp-Betrieb des Hauptaggregates sowie im Stillstand, beispielsweise bei längeren Fahrtpausen und/oder vor Fahrtbeginn, wodurch auch so genanntes Truck-Idling (Leerlaufbetrieb) zumindest weitgehend vermieden werden kann. Insbesondere dann, wenn die von dem Lineargenerator erzeugte elektrische Energie zur Energieversorgung eines elektrischen Hauptaggregates genutzt wird, dient die nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Freikolbenmaschine zum Erhöhen der Reichweite eines Kraftfahrzeugs (Rangeextender). Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der auf einen Riemenantrieb, wie dieser, bei konventionellen Motoren zum Betreiben einer hydraulischen Pumpe zum Betreiben von hydraulischen Verbrauchern eingesetzt wird, entfallen kann, wodurch sowohl Kosten als auch Bauraum eingespart werden. Darüber hinaus erhöht sich die Zuverlässigkeit durch Verzicht auf ein Verschleißteil und es wird die Verschmutzung des Motorraums durch eine Vermeidung von Riemenabtrieb verhindert.The Invention also leads to a motor vehicle and / or a in particular mobile, working machine, for example a compressed air compressor, an excavator, etc., with a trained according to the concept of the invention Free-piston machine for operating at least one hydraulic and / or pneumatic consumer and to operate at least one electrical load of the motor vehicle or the working machine. there is an embodiment feasible, in which the free-piston engine the drive and / or working motor, so the main unit of the Motor vehicle or the working machine replaced. It is also possible, the free piston engine in addition to the main unit for To provide relief of the main unit. By providing a formed according to the concept of the invention free-piston engine, comprising at least one hydraulic or pneumatic pump unit and a linear generator, it is possible the consumption and to minimize the emissions of a main aggregate, in particular then when the free piston engine drives at least one accessory, which is usually operated by the main unit or otherwise would have to be driven by the main unit. Also, the efficiency of the entire motor vehicle or the entire working machine due to the higher efficiency the free piston engine compared to a conventional internal combustion engine elevated. A special advantage is that consumers can be operated as needed, ie independently from the current speed of the main unit. Furthermore can be a comfort increase, especially in the motor vehicle, be achieved by the receipt of the supply of electrical Electrical system and / or air conditioning (heating / cooling) during a start-stop operation of the main unit and at standstill, for example during longer breaks and / or before the start of the journey, whereby also so-called truck idling (idling operation) at least largely can be avoided. In particular, if that of the linear generator generated electrical energy for supplying energy to an electrical Main aggregate is used, which is according to the concept of the invention trained free piston machine to increase the range of a motor vehicle (range extender). Of particular advantage is an embodiment in which a belt drive, like this, in conventional engines for operating a hydraulic Pump is used for operating hydraulic consumers, can be omitted, thereby saving both costs and space become. In addition, the reliability increases by dispensing with a wearing part and it gets the pollution of the engine compartment prevented by avoiding belt drive.

Zusätzlich oder alternativ zu einer Bordnetzversorgung, insbesondere zum Betreiben von Steuergeräten, Lüftern und weiteren Verbrauchern, kann die vom Lineargenerator erzeugte elektrische Energie zur Versorgung mindestens einer zusätzlichen Steckdose zum Anschluss weiterer Verbraucher im Fahrzeug oder zum Anschluss externer Endgeräte genutzt werden. In diesem Fall kann die Freikolbenmaschine als Stromaggregat, insbesondere in abgelegenen Gegenden eingesetzt werden.In addition to or as an alternative to an onboard power supply, in particular for operating control devices, fans and other consumers, the electrical energy generated by the linear generator can be used to supply at least one additional socket for connecting additional consumers in the vehicle or for connecting external terminals be used. In this case, the free-piston engine can be used as a generator, especially in remote areas.

Mit Hilfe der erzeugten hydraulischen oder pneumatischen Energie können/kann beispielsweise ein Klimaverdichter, eine Wasserpumpe, ein elektrischer Generator, ein hydraulischer Starter, eine Einspritzpumpe, insbesondere für Diesel, eine Fahrwerksregelung, eine Servolenkung, ein Kühlerlüfter und/oder ein Bremskraftverstärker betrieben werden. Darüber hinaus ist die erzeugte hydraulische und/oder pneumatische Energie in Verbindung mit einem hydraulischen Hybridsystem für den Fahrzeugantrieb zur Reichweitenerhöhung einsetzbar. Weiterhin können mit Hilfe der erzeugten hydraulischen Energie, insbesondere bei einer mobilen Arbeitsmaschine, Konstantdrucksysteme, etc. betrieben werden. Darüber hinaus ist der Einsatz der erzeugten hydraulischen Energie für weitere Verbraucher, insbesondere für einen hydraulischen Fahrantrieb nutzbar.With Help of the generated hydraulic or pneumatic energy can / can For example, an air compressor, a water pump, an electric Generator, a hydraulic starter, an injection pump, in particular for diesel, a suspension control, a power steering, a radiator fan and / or a brake booster operate. In addition, the generated hydraulic and / or pneumatic power in conjunction with a hydraulic hybrid system for the vehicle drive to increase the range used. Furthermore, with the help of the generated hydraulic Energy, especially in a mobile work machine, constant pressure systems, etc. are operated. In addition, the use of the generated hydraulic energy for other consumers, especially usable for a hydraulic travel drive.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform des Kraftfahrzeugs bzw. der mobilen Arbeitsmaschine, bei der die Freikolbenmaschine völlig unabhängig vom Last bzw. Betriebszustand des Hauptaggregates arbeitend ausgebildet und/oder angeordnet ist.From particular advantage is an embodiment of the motor vehicle or the mobile work machine in which the free-piston engine completely independent of the load or operating condition the main unit working trained and / or arranged.

Der Antriebs- und/oder Arbeitsmotor kann besonders effektiv dadurch entlastet werden, dass diesem kein Nebenaggregat wie z. B. eine Hydraulikpumpe oder ein Klimaverdichter zugeordnet ist, sondern sämtliche Nebenaggregate von der Freikolbenmaschine betrieben werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn dem Antriebs- und/oder Arbeitsmotor zumindest kein Generator zum Versorgen des Bordnetzes zugeordnet ist, sondern dass die Versorgung des Bordnetzes ausschließlich über den mindestens einen Lineargenerator der Freikolbenmaschine erfolgt.Of the Drive and / or working motor can be particularly effective thereby be relieved that this no ancillary such. Legs Hydraulic pump or an air compressor is assigned, but all ancillaries operated by the free-piston engine become. It is particularly preferred if the drive and / or Working engine at least no generator for supplying the electrical system is assigned, but that the supply of the electrical system exclusively via the at least one linear generator of the free-piston engine takes place.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform, bei der die Abwärme der Freikolbenmaschine im Gesamtsystem „Kraftfahrzeug" bzw. Arbeitsmaschine genutzt wird. Bevorzugt sind Mittel zum Transportieren der Abwärme der Freikolbenmaschine zu mindestens einem Wärmeverbraucher vorgesehen. Beispielsweise kann die Abwärme für eine Vorwärmung des Kühlwassers beim oder vor dem Start des Hauptaggregates genutzt werden, insbesondere um somit eine schnellere Innenraumerwärmung zu gewährleisten und/oder um den Motorwarmlauf zu beschleunigen. Zusätzlich oder alternativ kann die Abwärme unmittelbar über die Klimaanlage in den Innenraum des Kraftfahrzeuges eingespeist werden.From particular advantage is an embodiment in which the Waste heat of the free piston engine in the overall system "motor vehicle" or working machine is used. Preference is given to means for transporting the waste heat of the free-piston engine to at least one Heat consumers provided. For example, the waste heat for preheating the cooling water during or before the start of the main unit, in particular thus to ensure a faster interior heating and / or to speed up the engine warm-up. additionally or alternatively, the waste heat directly over the air conditioning system is fed into the interior of the motor vehicle become.

In Weiterbildung der Erfindung ist mit Vorteil vorgesehen, dass eine Kühleinrichtung der Freikolbenmaschine mit min destens einem thermischen System des Kraftfahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine gekoppelt ist. Beispielsweise kann die Kühleinrichtung der Freikolbenmaschine an den Kühler für das Hauptaggregat angeschlossen sein.In Development of the invention is advantageously provided that a Cooling device of the free-piston machine with at least one coupled thermal system of the motor vehicle or the working machine is. For example, the cooling device of the free-piston engine connected to the radiator for the main unit be.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform des Kraftfahrzeuges bzw. der Arbeitsmaschine, bei der mindestens ein hydraulischer und/oder pneumatischer Verbraucher, der von dem hydraulischen und/oder pneumatischen Pumpenaggregat der Freikolbenmaschine versorgt wird, als Verstellantrieb ausgebildet ist. Beispielsweise handelt es sich hierbei um einen Sitzverstellantrieb, einen Luftklappenverstellantrieb, einen Zentralverriegelungsverstellantrieb, etc. Ferner kann es sich bei dem Verstellantrieb um einen Verstellantrieb für die Kraftfahrzeugaerodynamik handeln, beispielsweise um einen Verstellantrieb für Klappen zum Schließen und Öffnen des Kühlerlüfters für das Hauptaggregat oder um einen Verstellantrieb für einen aktiv verstellbaren Spoiler. Zusätzlich oder alternativ kann mit Hilfe der erzeugten hydraulischen oder pneumatischen Energie ein Turbolader und/oder eine Abgasrückführung und/oder ein Bremskraftverstärker betrieben bzw. gesteuert werden. Zusammenfassend ist es also möglich, insbesondere durch Anschluss des von der Freikolbenmaschine angetriebenen hydraulischen und/oder pneumatischen Pumpenaggregates an ein pneumatisches System, mindestens einen Verstellantrieb im Fahrzeuginnenraum, mindestens einen Verstellantrieb der Aerodynamik und/oder mindestens einen Verstellantrieb im Motorraum zu betätigen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Verstellantrieb eines Fahrzeugdachs mit der Freikolbenmaschine betrieben werden.From particular advantage is an embodiment of the motor vehicle or the working machine, in which at least one hydraulic and / or pneumatic consumer, that of the hydraulic and / or pneumatic Pump unit of the free-piston engine is supplied as adjustment is trained. For example, this is a Seat adjustment drive, an air flap adjustment drive, a central locking adjustment drive, etc. Furthermore, the adjustment drive can be an adjustment drive act for the motor vehicle aerodynamics, for example to an adjustment drive for flaps for closing and opening the radiator fan for the main unit or an adjusting drive for an actively adjustable Spoiler. Additionally or alternatively, with the help of generated hydraulic or pneumatic energy a turbocharger and / or an exhaust gas recirculation and / or a brake booster operated or controlled. In summary, it is possible in particular by connecting the driven by the free-piston engine hydraulic and / or pneumatic pump unit to a pneumatic System, at least one adjusting drive in the vehicle interior, at least one Adjusting the aerodynamics and / or at least one adjustment to operate in the engine compartment. Additionally or alternatively can be an adjustment of a vehicle roof with the free-piston engine operate.

Von besonderem Vorteil ist es zum Einsparen des Starterstroms für einen elektrischen Starter für das Hauptaggregat und/oder für die Freikolbenmaschine einen hydraulischen Starter einzusetzen, der bevorzugt mit der von der Freikolbenmaschine erzeugten hydraulischen Energie betreibbar ist, entweder direkt oder indirekt über in einem Druckbehälter gespeichertes Druckmedium.From particular advantage is it to save the starter current for an electric starter for the main unit and / or for the free-piston machine a hydraulic starter to use, preferably with that produced by the free-piston engine hydraulic energy is operable, either directly or indirectly via stored in a pressure vessel pressure medium.

Der Druckspeicher kann entweder unmittelbar über das Pumpenaggregat oder eine kleine zusätzliche elektrische, insbesondere als Ölpumpe ausgebildete, Pumpe aufgeladen werden.Of the Accumulator can either directly via the pump unit or a little extra electrical, in particular trained as an oil pump, pump to be charged.

Zur Einsparung von Bauraum ist eine Ausführungsform bevorzugt, bei der insbesondere unmittelbar, an der Außenseite der Freikolbenmaschine Kraftfahrzeug- bzw. Arbeitsmaschinenfunktionsbauteile angeordnet, vorzugsweise festgelegt sind. Beispielsweise können am Außenumfang der Freikolbenmaschine Klimaverdichter, Ventile, eine Einspritzelektronik, eine Bordnetzelektronik, etc. angeordnet werden.to Saving of space is preferred embodiment, in particular directly, on the outside of the Free-piston engine Motor vehicle or working machine function components arranged, preferably fixed. For example, you can on the outer circumference of the free piston air conditioning compressor, Valves, injection electronics, on-board electronics, etc. to be ordered.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:Further Advantages, features and details of the invention will become apparent the following description of preferred embodiments as well as from the drawings. These show in:

1: einen möglichen Aufbau einer Freikolbenmaschine (Freikolbenmotor) mit Hydraulikpumpe und Lineargenerator, 1 : a possible construction of a free-piston engine (free-piston engine) with hydraulic pump and linear generator,

2: eine schematische Darstellung einer möglichen Anordnung einer Freikolbenmaschine in einem Kraftfahrzeug und/oder in einem Nutzfahrzeug, 2 : a schematic representation of a possible arrangement of a free-piston engine in a motor vehicle and / or in a commercial vehicle,

3: eine mögliche Anordnung der Freikolbenmaschine im Gesamtsystem Kraftfahrzeug/Nutzfahrzeug und 3 : a possible arrangement of the free piston engine in the entire system motor vehicle / commercial vehicle and

4: einen einfachen Aufbau des Gesamtsystems für eine mobile Arbeitsmaschine. 4 : a simple structure of the overall system for a mobile work machine.

Ausführungsformen der Erfindungembodiments the invention

In den Figuren sind gleiche Bauteile und Bauteile mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In The figures are the same components and components with the same Function marked with the same reference numerals.

In 1 ist eine mögliche Ausführungsform einer Freikolbenmaschine 1 gezeigt, bei der ein Lineargenerator 2 integraler Bestandteil eines als Hydraulikpumpe ausgebildeten Pumpenaggregates 3 ist. Ein Läufer 4 des Lineargenerators 2 bildet dazu einen Kolben 5 (Verdichter- und/oder Verdrängerkolben) des Pumpenaggregates 3, wobei der Kolben 5 bzw. der Läufer 4 innerhalb eines Zylinders 7 des Pumpenaggregates 3 linear verstellbar ist. In den Zylinder 7 ist ein Stator 6 des Lineargenerators 2 integriert. Durch eine Relativbewegung zwischen dem Läufer 4 und dem Stator 6 wird in an sich bekannter Weise Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt. Gleichzeitig wird innerhalb des Zylinders 7 befindliches Pumpmedium 8, beispielsweise Hydrauliköl, in einer von zwei volumenveränderlichen, durch den Kolben 5 voneinander getrennten, Pumpenkammern komprimiert bzw. aus einer Pumpenkammer 9, 10 verdrängt. Die in geeigneter Weise gesteuerten, den Pumpenkammern 9, 10 zugeordneten Ventile sind in 1 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht gezeigt.In 1 is a possible embodiment of a free-piston engine 1 shown in which a linear generator 2 integral part of a hydraulic pump designed as a pump unit 3 is. A runner 4 of the linear generator 2 forms a piston for this purpose 5 (Compressor and / or displacer piston) of the pump unit 3 , where the piston 5 or the runner 4 inside a cylinder 7 of the pump unit 3 is linearly adjustable. In the cylinder 7 is a stator 6 of the linear generator 2 integrated. By a relative movement between the runner 4 and the stator 6 In a conventional manner kinetic energy is converted into electrical energy. At the same time, inside the cylinder 7 located pumping medium 8th For example, hydraulic fluid, in one of two variable volume, by the piston 5 from each other, pump chambers compressed or from a pump chamber 9 . 10 repressed. The suitably controlled, the pump chambers 9 . 10 associated valves are in 1 not shown for clarity.

Wie sich weiterhin aus 1 ergibt, ist der Läufer 4 bzw. der Kolben 5 an beiden voneinander abgewandten, jeweils eine Pumpenkammer 9, 10 begrenzenden Stirnseiten 11, 12 zentrisch mit jeweils einem Freikolben 13, 14 einer Wärmekraftmaschine 15 der Freikolbenmaschine unmittelbar und fest verbunden. Jeder Freikolben 13, 14 ist axial in jeweils einem Zylinder 16, 17 verstellbar angeordnet, wobei jeweils im Außenbereich eines Zylinders 16, 17 ein Brennraum 18, 19 der Wärmekraftmaschine 15 vorgesehen ist. In den von den Freikolben 13, 14 und von den Brennräumen 18, 19 getrennten Zylinderräumen 20, 21 wird die Ansaugluft für die Brennräume 18, 19 verdichtet.How to continue 1 results is the runner 4 or the piston 5 on both sides facing away from each other, one pump chamber 9 . 10 limiting end faces 11 . 12 centric, each with a free piston 13 . 14 a heat engine 15 the free piston engine directly and firmly connected. Every free piston 13 . 14 is axial in each case a cylinder 16 . 17 arranged adjustable, each in the outer area of a cylinder 16 . 17 a combustion chamber 18 . 19 the heat engine 15 is provided. In the of the free piston 13 . 14 and from the combustion chambers 18 . 19 separate cylinder chambers 20 . 21 is the intake air for the combustion chambers 18 . 19 compacted.

In seitlich an die Zylinder 16, 17 angrenzenden, strichliert gekennzeichneten Bereichen 22, 23 steht ausreichend Bauraum für Funktionselemente wie beispielsweise für einen Klimaverdichter und/oder Ventile und/oder Elektronikbauteile, etc. zur Verfügung, wobei die Funktionselemente bevorzugt unmittelbar an der Freikolbenmaschine 1 festgelegt sind.In the side of the cylinder 16 . 17 adjacent, dashed marked areas 22 . 23 is sufficient space for functional elements such as for an air compressor and / or valves and / or electronic components, etc. available, the functional elements preferably directly on the free-piston engine 1 are fixed.

Im Folgenden werden anhand der 2 bis 4 mögliche Anordnungen einer Freikolbenmaschine 1 im Gesamtsystem Kraftfahrzeug bzw. mobile Arbeitsmaschine erläutert.The following are based on the 2 to 4 possible arrangements of a free-piston engine 1 in the overall system motor vehicle or mobile work machine explained.

In 2 ist eine mögliche Basisvariante einer Anordnung einer Freikolbenmaschine 1 in einem ansonsten nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug gezeigt. Zu erkennen ist die Wärmekraftmaschine 15 der Freikolbenmaschine 1 in einer Ein-Kolben-Ausführung, wobei von dem Freikolben 13 unmittelbar der Lineargenerator 2 und das Pumpenaggregat 3 betrieben werden, wobei der Lineargenerator 2 und das Pumpenaggregat 3 bevorzugt eine Funktionseinheit, analog zu 1 bilden. Der Lineargenerator 2 ist elektrisch über eine Anschlussleitung 24 mit elektrischen Verbrauchern 25, wie einem Lüfter oder einer elektrischen Wasserpumpe verbunden. Dem Pumpenaggregat 3 ist ein Druckspeicher 26 für ein unter Druck stehendes Pumpmedium 8 zugeordnet, wobei dem Druckspeicher 26 zum unterstützenden oder alternativen Aufladen eine elektrische (Öl-)Pumpe 27 zugeordnet ist.In 2 is a possible basic variant of an arrangement of a free-piston engine 1 shown in a motor vehicle not otherwise shown. You can see the heat engine 15 the free piston machine 1 in a one-piston design, wherein from the free piston 13 directly the linear generator 2 and the pump set 3 operated, the linear generator 2 and the pump set 3 preferably a functional unit, analogous to 1 form. The linear generator 2 is electrically via a connecting cable 24 with electrical consumers 25 as connected to a fan or an electric water pump. The pump unit 3 is a pressure accumulator 26 for a pressurized pumping medium 8th assigned to the pressure accumulator 26 for supporting or alternative charging an electric (oil) pump 27 assigned.

In 3 ist ein besonders bevorzugtes Gesamtanordnungssystem gezeigt, wobei lediglich exemplarisch die Wärmekraftmaschine 15 als Ein-Kolben-Motor ausgebildet ist. Von dem Freikolben 13 wird eine Funktionseinheit bestehend aus dem Lineargenerator 2 und dem Pumpenaggregat 3 betrieben, wobei von dem Lineargenerator 2 das elektrische Bordnetz 28 des Kraftfahrzeuges bzw. der mobilen Arbeitsmaschine gespeist wird. Im elektrischen Bordnetz 28 ist ein Akkumulator 29 zum Zwischenspeichern der erzeugten elektrischen Energie angeordnet.In 3 a particularly preferred overall assembly system is shown, by way of example only, the heat engine 15 is designed as a single-piston engine. From the free piston 13 becomes a functional unit consisting of the linear generator 2 and the pump set 3 operated by the linear generator 2 the electrical system 28 of the motor vehicle or the mobile working machine is fed. In the electrical system 28 is an accumulator 29 arranged to latch the generated electrical energy.

Dem Pumpenaggregat 3 ist ein Druckspeicher 26 zugeordnet, dem wiederum eine (Öl-)Pumpe 27 zum schnellen Aufladen zugeordnet ist, wobei bei Bedarf, insbesondere bei einer entsprechend großen Dimensionierung des Druckspeichers 26 auf die Pumpe 27 verzichtet werden kann. Das Pumpenaggregat 3 speist einen Hydraulikkreislauf 30 an den mehrere hydraulische Verbraucher 31, 32, 33, 34 des Kraftfahrzeugs bzw. der Arbeitsmaschine angeschlossen sind. Bei dem hydraulischen Verbraucher 34 handelt es sich bevorzugt um einen hydraulischen Starter für den nicht gezeigten Antriebsmotor oder für den nicht gezeigten Arbeitsmotor des Kraftfahrzeugs bzw. der mobilen Arbeitsmaschine. Von besonderem Vorteil ist bei der gezeigten Ausführungsform, dass, wie lediglich schematisch durch den Doppelpfeil 35 angedeutet ist, eine Kraft-Wärmekopplung realisiert ist, also die Abwärme der Wärmekraftmaschine 15 zum Erwärmen des Pumpmediums 8 genutzt wird, womit dann beispielsweise ein nicht gezeigter thermischer Verbraucher, wie beispielsweise eine Kühlwasservorwärmeinrichtung oder eine Klimaanlage, betrieben werden kann. Zusätzlich oder alternativ zu der gezeigten Kraft-Wärmekopplung ist es möglich, eine nicht gezeigte Kühleinrichtung der Wärmekraftmaschine 15 an das thermische System des Kraftfahrzeuges, insbesondere an dessen Kühlkreislauf zu koppeln.The pump unit 3 is a pressure accumulator 26 assigned, in turn, an (oil) pump 27 is assigned for fast charging, wherein if necessary, in particular with a correspondingly large dimensions of the pressure accumulator 26 on the pump 27 can be waived. The pump unit 3 feeds a hydraulic circuit 30 to the several hydraulic consumers 31 . 32 . 33 . 34 the motor vehicle or the working machine are connected. At the hydraulic consumer 34 it is preferably a hydraulic starter for the drive motor, not shown, or for the work motor, not shown, of the motor vehicle or the mobile machine. Of particular advantage in the embodiment shown is that, as only schematically by the double arrow 35 is indicated, a combined heat and power is realized, ie the waste heat of the heat engine 15 for heating the pumping medium 8th is used, which then, for example, a not shown thermal consumer, such as a Kühlwasservorwärmeinrichtung or air conditioning can be operated. In addition or as an alternative to the shown power-heat coupling, it is possible to have a heat engine, not shown, of the heat engine 15 to couple to the thermal system of the motor vehicle, in particular to the cooling circuit.

In 4 ist eine besonders einfache Systemvariante, insbesondere für mobile Arbeitsmaschinen gezeigt. Zu erkennen ist die Freikolbenmaschine 1 mit ihrer Wärmekraftmaschine 15, die einen Lineargenerator 2 und ein Pumpenaggregat 3, die bevorzugt analog zu 1 ausgebildet sind, betreibt. Mit Hilfe des Lineargenerators 2 wird das Bordnetz 28 und mit Hilfe des Pumpenaggregates 3 ein als Konstantdrucknetz ausgebildeter Hydraulikkreislauf 30 betrieben, wobei dem Hydraulikkreislauf 30 ein Druckspeicher 26 zugeordnet ist, auf den gegebenenfalls auch verzichtet werden kann.In 4 is a particularly simple system variant, shown in particular for mobile machines. To recognize is the free piston machine 1 with her heat engine 15 that is a linear generator 2 and a pump unit 3 , preferably analogous to 1 are trained, operates. With the help of the linear generator 2 becomes the electrical system 28 and with the help of the pump unit 3 a trained as Konstantdrucknetz hydraulic circuit 30 operated, the hydraulic circuit 30 an accumulator 26 is assigned, which can also be waived if necessary.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

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  • - „Verbesserte Energieumwandlung durch Freikolbenmaschine" [0008] - "Improved energy conversion by free-piston machine" [0008]

Claims (14)

Freikolbenmaschine, umfassend eine Wärmekraftmaschine (15) mit mindestens einem Freikolben (13, 14) und einen von der Wärmekraftmaschine (15) angetriebenen Lineargenerator (2) zum Erzeugen elektrischer Energie, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der Wärmekraftmaschine (15) antreibbares Pumpenaggregat (3) zum Erzeugen von hydraulischer und/oder pneumatischer Energie vorgesehen ist.Free-piston machine comprising a heat engine ( 15 ) with at least one free piston ( 13 . 14 ) and one of the heat engine ( 15 ) driven linear generator ( 2 ) for generating electrical energy, characterized in that one of the heat engine ( 15 ) drivable pump unit ( 3 ) is provided for generating hydraulic and / or pneumatic energy. Freikolbenmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der von dem Pumpenaggregat (3) erzeugten hydraulischen und/oder pneumatischen Energie die Freikolbenmaschine (1), insbesondere der Takt und/oder der Hub und/oder die Verdichtung, einstellbar, insbesondere regelbar, ist.Free-piston machine according to claim 1, characterized in that by means of the pump unit ( 3 ) produced hydraulic and / or pneumatic energy, the free-piston engine ( 1 ), in particular the clock and / or the stroke and / or the compression, adjustable, in particular controllable, is. Freikolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Pumpenaggregat (3) ein Druckspeicher (26) und/oder dem Lineargenerator (2) ein Akkumulator (29) zugeordnet sind/ist.Free-piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the pump unit ( 3 ) an accumulator ( 26 ) and / or the linear generator ( 2 ) an accumulator ( 29 ) are / is assigned. Freikolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenaggregat (3) integraler Bestandteil des Lineargenerators (2) ist.Free-piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that the pump unit ( 3 ) integral part of the linear generator ( 2 ). Freikolbenmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Läufer (4) des Lineargenerators (2) Bestandteil eines Kolbens (5) des Pumpenaggregates (3) ist oder den Kolben (5) bildet.Free-piston machine according to one of the preceding claims, characterized in that a runner ( 4 ) of the linear generator ( 2 ) Component of a piston ( 5 ) of the pump unit ( 3 ) or the piston ( 5 ). Kraftfahrzeug und/oder, insbesondere mobile, Arbeitsmaschine mit einer Freikolbenmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Betreiben mindestens eines hydraulischen und/oder eines pneumatischen Verbrauchers (31, 32, 33, 34) sowie zum Betreiben mindestens eines elektrischen Verbrauchers (25).Motor vehicle and / or, in particular mobile, working machine with a free-piston machine ( 1 ) according to one of the preceding claims for operating at least one hydraulic and / or one pneumatic consumer ( 31 . 32 . 33 . 34 ) and for operating at least one electrical consumer ( 25 ). Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Freikolbenmaschine (1) ein Antriebs- und/oder Arbeitsmotor vorgesehen ist, oder dass die Freikolbenmaschine (1) der Antriebs- und/oder Arbeitsmotor ist.Motor vehicle according to claim 6, characterized in that in addition to the free-piston engine ( 1 ) a drive and / or working motor is provided, or that the free-piston engine ( 1 ) is the drive and / or working motor. Kraftfahrzeug und/oder Arbeitsmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Freikolbenmaschine (1) unabhängig von einem Antriebs- und/oder Arbeitsmotor arbeitend ausgebildet und/oder angeordnet ist.Motor vehicle and / or working machine according to claim 7, characterized in that the free-piston engine ( 1 ) is working independently of a drive and / or working engine and / or arranged. Kraftfahrzeug und/oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Antriebs- und/oder Arbeitsmotor kein Nebenaggregat, insbesondere keinen Generator und/oder keine Hydraulikpumpe und/oder keinen Klimaverdichter, antreibend angeordnet ist.Motor vehicle and / or working machine after a of claims 7 or 8, characterized in that the additional drive and / or working motor no auxiliary unit, in particular no generator and / or hydraulic pump and / or no air compressor, driving is arranged. Kraftfahrzeug und/oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Transportieren der Abwärme der Freikolbenmaschine (1) zu mindestens einem Wärmeverbraucher, insbesondere einer Innenraumheizung und/oder einer Kühlwasservorwärmeinrichtung, vorgesehen sind.Motor vehicle and / or working machine according to one of claims 6 to 9, characterized in that means for transporting the waste heat of the free-piston engine ( 1 ) are provided to at least one heat consumer, in particular an interior heating and / or Kühlwasservorwärmeinrichtung. Kraftfahrzeug und/oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühleinrichtung der Freikolbenmaschine (1) mit mindestens einem thermischen System des Kraftfahrzeugs und/oder der Arbeitsmaschine, insbesondere mit der Kühleinrichtung des Antriebs- und/oder Arbeitsmotors, gekoppelt ist.Motor vehicle and / or working machine according to one of claims 6 to 10, characterized in that a cooling device of the free-piston engine ( 1 ) is coupled to at least one thermal system of the motor vehicle and / or the working machine, in particular to the cooling device of the drive and / or working motor. Kraftfahrzeug und/oder mobile Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische und/oder pneumatische Verbraucher (31, 32, 33, 34) als Verstellantrieb ausgebildet ist.Motor vehicle and / or mobile work machine according to one of claims 6 to 11, characterized in that the hydraulic and / or pneumatic consumer ( 31 . 32 . 33 . 34 ) is designed as an adjusting drive. Kraftfahrzeug und/oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Verbraucher (31, 32, 33, 34) ein hydraulischer Starter für den Antriebs- und/oder Arbeitsmotor ist.Motor vehicle and / or working machine according to one of claims 7 to 12, characterized in that the hydraulic consumer ( 31 . 32 . 33 . 34 ) is a hydraulic starter for the drive and / or working motor. Kraftfahrzeug und/oder Arbeitsmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Außenseite der Freikolbenmaschine (1) mindestens ein Kraftfahrzeugfunktionselement angeordnet, vorzugsweise festgelegt, ist.Motor vehicle and / or working machine according to one of claims 6 to 13, characterized in that on the outside of the free-piston engine ( 1 ) arranged at least one motor vehicle functional element, preferably fixed, is.
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