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Der Freikolbenlineargenerator



Beim Freikolbenlineargenerator wird in einem Verbrennungsteil Kraftstoff verbrannt, wodurch der Freikolben beschleunigt wird. Auf der Kolbeneinheit befinden sich Permanentmagneten. Durch die entstehende lineare Relativbewegung zwischen Permanentmagneten und Spulen kann die durch die Verbrennung zugeführte Energie elektrisch ausgekoppelt werden. Der Kolben wird durch die Kompression eines Mediums in einem Gasfederraum gebremst und in Richtung des Verbrennungszylinders zurückgestellt. Die Kolbeneinheit schwingt prinzipbedingt frei und wird einerseits vom Verbrennungszylinder und andererseits von der Gasfeder begrenzt.

 

3D-Skizze

FKLG 3D-Skizze

 

 

 

 

 

 

 

Gegenüber herkömmlichen Verbrennungsmotoren beitet der FKLG folgende Vorteile:

• Anpassung von Hub, Verdichtungsverhältnis und Kolbentrajektorie an den Betriebspunkt
• Verbesserte Teillastwirkungsgrad
• Kompakte Bauweise
• Ausgeglichene Massenkräfte
• Niedrige Herstellkosten
• Flexfuel-Tauglichkeit

 

Prinzipskizze
Prinzipskizze

 

 

 

 

Das DLR entwickelt sowohl die Hardware des Freikolbenlineargenerators als auch die zum Betrieb erforderlichen Steuerungs- und Regelungssysteme. Als vorläufiger Höhepunkt eines systematischen Entwicklungsprozesses wurde 2013 ein Funktionsdemonstrator erfolgreich in Betrieb genommen. Das bezüglich Hub und Verdichtung variable System verwendet eine innere Verbrennung im Otto-Prozess, einen elektromagnetischen Ventiltrieb sowie eine Benzin-Direkteinspritzung. Weltweit erstmalig steht nun ein System dieser Bauart für Messungen zur Verfügung.

 

Prüfstand FKLG
FKLG Prüfstand

Kontakt
Dr.-Ing. Frank Rinderknecht
Abteilungsleiter

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Fahrzeugkonzepte
, Alternative Energiewandler
Stuttgart

Tel.: +49 711 6862 288

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Dr.-Ing. Frank Rinderknecht
Abteilungsleiter

Institut für Fahrzeugkonzepte

Alternative Energiewandler

Stuttgart

Tel.: +49 711 6862 288
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DuoTherm® (0,93 MB)
MonoTherm® (1,31 MB)
RExTEG - Neuartiger Thermoelektrischer Generator zur Steigerung der Effizienz von Range Extender Fahrzeugen (0,93 MB)
Handout Thermoelektrischer Generator (0,19 MB)
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