DE2231415A1 - COMBUSTION ENGINE - Google Patents

COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number
DE2231415A1
DE2231415A1 DE2231415A DE2231415A DE2231415A1 DE 2231415 A1 DE2231415 A1 DE 2231415A1 DE 2231415 A DE2231415 A DE 2231415A DE 2231415 A DE2231415 A DE 2231415A DE 2231415 A1 DE2231415 A1 DE 2231415A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion
cylinder
piston
valve
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE2231415A
Other languages
German (de)
Inventor
Miklos Daroczi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of DE2231415A1 publication Critical patent/DE2231415A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02Engines with prolonged expansion
    • F02B41/06Engines with prolonged expansion in compound cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B19/00Engines characterised by precombustion chambers
    • F02B19/02Engines characterised by precombustion chambers the chamber being periodically isolated from its cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2700/00Measures relating to the combustion process without indication of the kind of fuel or with more than one fuel
    • F02B2700/02Four stroke engines
    • F02B2700/026Four stroke engines with measures for increasing the part of the heat transferred to power, compound engines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

223U15223U15

D 5 - 65D 5 - 65

Miklos DAROCZIMiklos DAROCZI

Budapest XIV. Handzsar u. 2 UngarnBudapest XIV. Handzsar and 2 Hungarians

VerbrennungsmotorInternal combustion engine

Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor insbesondere für Otto- und Sabathe-Kreisprozeß in vier Takten, bei welchem die vier Takte derart getrennt sind,daß der Ansaug- und der Verdichtungstakt in einem (oder in mehreren) Verdichterzylinder(η), während der Arbeits- und der Auspufftakt in einem (oder in mehreren) mit dem (den) Verdichterzylinder(n) verbundenen Verbrennungszylinder(n) durchgeführt werden.The invention relates to an internal combustion engine, in particular for Otto and Sabathe cycle processes four strokes, in which the four strokes are separated in such a way that the intake and compression strokes in one (or more) compressor cylinder (η), while the working and exhaust stroke in one (or in several) combustion cylinder (s) connected to the compressor cylinder (s).

Es ist bekannt, daß die im Viertaktverfahren arbeitenden Otto- und Dieselmotore die wirtschaftlichsten und am meisten verbreiteten Wärmekraftmaschinen verkörpern. Ihr wesentliches Problem, welchem heutzutage stets größereIt is known that working in the four-stroke process gasoline and diesel engines are the most economical and most embody most common heat engines. Your main problem, which nowadays is getting bigger

3098 10/0 1703098 10/0 170

2H31A152H31A15

Bedeutung zukommt, liegt jedoch darin, daß durch die mit ^ ihrem Betrieb unvermeidlich verbundenen Verbrennungsgase die Luftverunreinigung - insbesondere in Großstädten - in nunmehr kaum vertretbarem Maße in Erscheinung tritt. Zur Verhinderung und Herabsetzung der Luftverunreinigung sind in vielen Ländern bereits derart strenge gesetzliche Vorschriften verabschiedet worden, daß die obigen Motore zwangsgebunden mit kostspieligen und mit Brennstoffmehrverbrauch verbundenen Zusatzeinrichtungen versehen werden müssen.Is important, however, is that through the with ^ Combustion gases inevitably associated with their operation cause air pollution - especially in large cities - in now barely justifiable. To prevent and reduce air pollution are in many countries such strict legal regulations have already been passed that the above motors are compulsorily provided with expensive additional equipment associated with additional fuel consumption have to.

Das Kohlendioxyd kommt - obgleich es an sich kein giftiges Gas darstellt, in der Atmosphäre von Großstädten in einem äußerst hohen Prozentsatz vor. Gegen dies kann jedoch eine Abhilfe nur durch Verminderung des Brennstoffverbrauches geschaffen werden.The carbon dioxide comes - although it is not in itself a poisonous gas - in the atmosphere of big cities all in one extremely high percentage. The only way to counteract this, however, is to reduce fuel consumption be created.

Bekannt ist ferner, daß die eingeleitete Energie bei Hubkolbenmotoren bis zu 25-4o % nützlich gemacht werden kann. Die Wände des Verbrennungsraumes nehmen Wärme auf, wodurch der Wirkungsgrad herabgesetzt wird. Im Interesse der Betriebssicherheit sowie der Erhöhung des mittleren Druckes müssen die Wände gekühlt werden. Bei einem relativ geringen mittleren Druck liegen das Gewicht, das Volumen, der Preis und der Brennstoffverbrauch bei Ansaugmotoren äußerst hoch, wobei sie eine umfangreiche Kühleinrichtung erfordern. Die obigen Parameter fallen bei turbogeladenen Motoren zwar etwas günstiger aus, diese sind jedoch ebenfalls mit Nachteilen und Grenzen behaftet, welche wie folgt aufgezählt werden können;It is also known that the energy introduced in reciprocating engines up to 25-4o% can be made useful. The walls of the combustion chamber absorb heat, which means the efficiency is reduced. In the interests of operational safety and increasing the mean pressure the walls need to be cooled. With a relatively low mean pressure, the weight, the volume, the price lie and naturally aspirated engines have extremely high fuel consumption and require extensive cooling equipment. The above parameters are somewhat more favorable for turbocharged engines, but these are also the case afflicted with disadvantages and limits, which can be enumerated as follows;

Insbesondere bei Fahrzeugmotoren ist eine optimale Abstimmung zwischen Motor und Turbolader schwer zu erreichen, infolge dessen erfolgt die Beschleunigung erst spät. Infolge der hohen thermischen Belastung des Motors ist ein hoher Luftüberschuß erforderlich. Der Betrieb und die Instandhaltung des Turboladers ist umständlich und mit Unsicherheiten behaftet. Die verwendete Kreiselpumpe von geringenParticularly in the case of vehicle engines, optimal coordination between engine and turbocharger is difficult to achieve, as a result the acceleration takes place late. As a result of the high thermal load on the engine is a high Excess air required. The operation and maintenance of the turbocharger is cumbersome and with uncertainties afflicted. The centrifugal pump used of low

■309810/0170■ 309810/0170

223U15223U15

Abmessungen weist einen niedrigen Wirkungsgrad auf, wodurch die Temperatur der Fülluft ansteigt, während ihre Menge abnimmt. Ein Ladungsdruck, welcher zwei atü übersteigt, verursacht bereits Schwierigkeiten für den gesamten Motor. Wegen der Anlaßbarkeit liegt das Verdichtungsverhältnis im Beharrungszustand des Motorbetriebes viel zu hoch, wodurch der Brennstoffverbrauch und die Menge der Stickstoffoxyde erhöht werden. Es werden daher allgemein Motoren mit veränderlichem Verdichtungsraum hergestellt. Dimensions has a low efficiency, as a result of which the temperature of the filling air rises, while their Amount decreases. A charge pressure which exceeds two atmospheres already causes difficulties for the whole Engine. Because of the startability, the compression ratio is in the steady state of engine operation much too high, which increases fuel consumption and the amount of oxides of nitrogen. It will therefore generally manufactured engines with variable compression space.

Insbesondere bei Hochleistungsmotoren stellen weitere Nachteile die mäßige Betriebssicherheit und Lebensdauer, sowie der infolge der kurzen Verbrennungszeit vorhandene geräuschvolle Gang des Motors dar.Particularly in the case of high-performance engines, further disadvantages are the moderate operational reliability and service life, as well the noisy engine running due to the short combustion time.

Zielsetzung der Erfindung ist insbesondere durch Verbesserung des Motorwirkungsgrades die Verminderung bzw. Beseitigung der obenaufgezählten Nachteile.The aim of the invention is, in particular, to reduce or eliminate it by improving the engine efficiency of the disadvantages listed above.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Viertakt-Arbeitsverfahren im Interesse der Erreichung des obigen Zieles getrennt, und der Verbrennungsraum zugleich wärmeisoliert werden muß. Zur Durchführung des getrennten Arbeitsverfahrens müssen ein Verdichterzylinder sowie ein Verbrennungszylinder verwendet werden, welche miteinander über eine Kammer und ein Verbrennungsventul verbunden sind.The invention is based on the knowledge that the four-stroke working method Separated in the interest of achieving the above objective, and the combustion chamber is also thermally insulated must become. A compressor cylinder and a Combustion cylinders are used, which are connected to each other via a chamber and a combustion valve are.

Gemäß den obigen Ausführungen weist der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor, bei welchem die vier Takte derart getrennt sind, daß der Ansaug- und der Verdichtungstakt in einem (oder in mehreren) Verdichterzylinder(n), während der Arbeits- und der Auspufftakt in einem (oder in mehreren) mit dem (den) Verdichterzylinder(n) verbunden Verbrennungszylinder(n) durchgeführt werden, die folgende Merkmale auf:According to the above, the inventive Internal combustion engine in which the four strokes are separated in such a way that the intake and compression strokes in one (or in several) compressor cylinder (s), while the working and exhaust stroke in one (or in several) Combustion cylinder (s) connected to the compressor cylinder (s) are carried out, the following Features on:

309810/0170309810/0170

2231 Al 52231 Al 5

'Ein mit einem Ansaugventil und einem Druckventil versehener Verdichterzylinder ist eine über eine Kammer mit einem mit Auspuffventil versehenen und als Verbrennungszylinder ausgebildeten Arbeitszylinder verbunden.'One equipped with a suction valve and a pressure valve The compressor cylinder is a chamber with an exhaust valve and designed as a combustion cylinder Working cylinder connected.

Zwischen der Kammer und dem Verbrennungszylinder ist ein Sperrelement - zweckmäßig ein Verbrennungsventil - angeordnet.A blocking element - expediently a combustion valve - is arranged between the chamber and the combustion cylinder.

Die Oberseite des im Verbrennungszylinder befindlichen Verbrennungskolbens und/oder die im Verbrennungsraum befindliche Oberfläche des Zylinderkopfes sind mit einer Wärmeisolierung versehen.The top of the combustion piston located in the combustion cylinder and / or the surface of the cylinder head located in the combustion chamber are thermally insulated Mistake.

Das Druckventil des Verdichterzylinders ist schließlich zum Teil innerhalb des Verbrennungsraumes untergebracht.Finally, the pressure valve of the compressor cylinder is partly housed within the combustion chamber.

Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor soll mindestens einen Verbrennungszylinder und einen Verdichterzylinder von hohem Verdichtungsverhältnis enthalten, welche zweckmäßig als Hubkolbenzylinder ausgeführt sind. Bei V- und Boxermotoren sind jeweils zwei Verdichterzylinder und zwei Verbrennungszylinder an je eine Kurbel angeschlossen, welche im Prinzip als zwei selbstständige Zylinderreihen arbeiten.The internal combustion engine according to the invention should at least one Combustion cylinders and a compression cylinder of high compression ratio included, which are useful as reciprocating cylinders are executed. V and boxer engines have two compressor cylinders and two combustion cylinders each connected to a crank, which in principle work as two independent rows of cylinders.

Bedingt durch die Verbrennung muß der Verdichterkolben gegenüber dem Verbrennungskolben stets eine Voreilung aufweisen, welche jedoch höchstens 22o° betragen kann. Die Grenze wird hierbei durch die Verbrennung dargestellt. Gegen eine erhöhte Druckbelastung - verursacht durch eine infolge des Nachbrennens auftretende Frühzündung - kann der Verdichterkolben durch ein im Verdichterzylinderkopf untergebrachtes Sicherheitsventil geringer Masse geschützt werden, durch welches das brennende Gas in den Auspuffkanal zurückgeführt wird. In der Praxis erweist sich eine Voreilung von k=18o° für erforderlich, wobei des weiteren durch Jc stets die Voreilung des Verdichterkolbens gegenüber dem Verbrennungskolben auf den Kurbeldrehwinkel bezogen und in Graden gemessen bezeichnet wird. Eine Vor-Due to the combustion, the compressor piston must always be in advance of the combustion piston, which, however, can be a maximum of 22o °. The limit is represented by the combustion. Against an increased Pressure load - caused by an early ignition occurring as a result of the afterburning - can cause the compressor piston to low mass safety valve housed in the compressor cylinder head, through which the burning Gas is returned to the exhaust duct. In practice, an advance of k = 18o ° proves to be necessary, and furthermore by Jc always the lead of the compressor piston relative to the combustion piston related to the crank angle of rotation and measured in degrees. A pro

309810/0170309810/0170

223H15223H15

eilung von k = 18o° ist bei Zwei- und Vierkurbelmotoren, ein von k = 12o° bei Sechskurbelmotoren, erforderlich, während diejenige von k = 9o° insbesondere bei V 8 Motoren . mit einem V-Winkel von 9o° und bei Vierkurbelmotoren notwendig ist. Der Mindestwert der Voreilung liegt infolge der einsetzenden Verbrennung bei etwa k = 3o°, so daß der in der Praxis erforderliche Bereich von k = 9o° - 18o° auch bei unterschiedlichen Gaswechsel-Parametern leicht verwirklicht werden kahn.pitch of k = 18o ° is for two- and four-crank engines, one of k = 12o ° is required for six-crank engines, while that of k = 90 ° is particularly necessary for V8 engines . with a V-angle of 90 ° and necessary for four-crank engines is. The minimum value of the advance is due to the onset of combustion at about k = 30 °, so that the The range of k = 9o ° - 18o ° required in practice can easily be achieved even with different gas exchange parameters will be barren.

Um die Länge des den Verdichterzylinder mit der Kammer verbindenden Druckkanals so gering wie möglich zu halten, erweist sich beim erfindungsgemäßen Motor für vorteilhaft, wenn der Verdichterzylinder und der Verbrennungszylinder unmittelbar benachbart, mit ihren Zylinderköpfen so dicht wie möglich aneinander im Zylinderblock angeordnet werden.By the length of the connecting the compressor cylinder to the chamber Keeping the pressure channel as small as possible proves to be advantageous in the engine according to the invention, when the compressor cylinder and the combustion cylinder are immediately adjacent, with their cylinder heads so tight be arranged side by side in the cylinder block as possible.

Der Durchmesser des Verdichterkolbens, kann gegenüber dem des Verbrennungskolbens um etwa 4o % größer gewählt werden, da der Verdichterkolben lediglich durch den Verdichtungsdruck belastet ist,und durch Wegfall der durch die thermische Belastung entstehenden Festigkeitsabnahme bzw. infolge der besseren Wärmeleitung brauchen die Kolbenwände nicht verstärkt zu werden. Somit kann der Verdichterkolben auch leichter ausgeführt sein.The diameter of the compressor piston can be selected to be around 40% larger than that of the combustion piston, because the compressor piston is only loaded by the compression pressure, and by the elimination of the thermal The piston walls do not need a decrease in strength resulting from load or as a result of better heat conduction to be reinforced. Thus, the compressor piston can also be made lighter.

Die Kolbenstangen und die Kolbenbolzen können im gesamten Motor identisch und von gleicher Form und Größe sein. Auch in dem Falle, wenn nicht nur der Durchmesser des Verdichterkolbens, sondern auch sein Hub um etwa 2o % erhöht werden' soll, braucht nur die Kurbelwelle mit unterschiedlichen Kurbelradien ohne Vergrößerung der Höhenabmessung des Motors ausgebildet werden. Dies wird hauptsächlich durch den vergrößerten Kolbendurchmesser ermöglicht, da mehr Platz für die Kolbenstange darunter vorhanden ist, und der Kolben kürzer gestaltet werden kann. Bei der Auslegung des Verdichterkolbens sind in erster Linie die Sicherung der mit der des Kurbelmechanismus des Verbrennungskolbens gleichenThe piston rods and the piston pins can be identical in the entire engine and of the same shape and size. Even in the event that not only the diameter of the compressor piston but also its stroke are increased by about 20% ' only needs the crankshaft with different crank radii without increasing the height of the engine be formed. This is mainly made possible by the enlarged piston diameter, as there is more space for the piston rod is present underneath, and the piston can be made shorter. When designing the compressor piston are primarily the fuse of the same as that of the crank mechanism of the combustion piston

309810/0170 _ 6 .309810/0170 _ 6 .

223H15223H15

Massenkraft sowie der größtmöglichen Füllung des Verbrennungszylinders maßgebend. Somit kann ein im Aufbau einfacher, stets gleich hohe Füllung liefernder Auflader von hoher Lebensdauer und konstanter Leistung gewonnen werden, welcher insbesondere für Kraftfahrzeugmotor mit Vorteil verwendet werden kann.Mass force as well as the greatest possible filling of the combustion cylinder authoritative. This means that a supercharger that is simple in construction and always delivers the same fill level can be used can be obtained with a long service life and constant performance, which is particularly useful for motor vehicle engines Advantage can be used.

Es kann ferner noch von Vorteil sein, falls der Verdichterkolben zwar den gleichen Durchmesser als der Verbrennungskolben, dem letzteren gegenüber jedoch eine kleinere Masse besitzt.It can also be of advantage if the compressor piston has the same diameter as the combustion piston, compared to the latter, however, has a smaller mass.

Die in ihren Hauptabmessungen einander identischen Verdichter- und Verbrennungskurbel—triebe können aus verschiedenen Werkstoffen hergestellt werden. So können die bewegten Teile beim Verdichter aus billigem Material mit einer höheren Masse, beim Verbrennungszylinder hingegen aus feinbearbeiteten, leichten, jedoch teuren Teilen bestehen. Die Abmessungsunterschiede würden hierbei mehr der Unterscheidung dienen, die Herstellungskosten würden hierdurch kaum erhöht.The main dimensions of the compressor and combustion crank drives, which are identical to one another, can be made from different Materials are produced. In this way, the moving parts of the compressor can be made of cheap material a higher mass, whereas the combustion cylinder consists of finely machined, light, but expensive parts. The dimensional differences would serve more to differentiate, the manufacturing costs would thereby hardly increased.

Der Verdichterkolben kann einen längeren Hub ausführen, wobei lediglich der Kurbelradius größer zu wählen ist.The compressor piston can perform a longer stroke, with only the crank radius having to be selected larger.

Es kann ferner ein Motor entwickelt werden, bei welchem bereits bei vier Zylindern Verdichter- und Verbrennungskurbeltriebe von unterschiedlicher Masse und Abmessung ausgeglichen werden können. Bei einer Boxer- und einer V-Anordnung mit einem Zylinderwinkel von 9o° können auch bereits zwei Zylinder gut ausgeglichen werden. In diesem Falle sind die Zylinderbohrungen identisch.Furthermore, an engine can be developed in which compressor and combustion crank drives are already used with four cylinders of different mass and dimensions can be compensated. With a boxer and a V arrangement With a cylinder angle of 90 °, two cylinders can be balanced well. In this case are the cylinder bores are identical.

Bei einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors kann der Druckkanal tangential an die Kammer angeschlossen werden.In a further embodiment of the invention Internal combustion engine, the pressure channel can be connected tangentially to the chamber.

3098 10/01703098 10/0170

Bei den traditionellen Viertaktmotoren werden nur etwa 14 % der Wandwärmeverluste durch die Zylinderwand verursacht, da sich die freie Zylinderoberfläche während des Hubes stets ändert, und darüber hinaus der Wärmeübertragungskoeffizient des Gases beim Zylinder nur ein Drittel von demjenigen, der beim Kolben und beim Zylinderkopf auftritt, beträgt (von Pflaum, Motortechnische Zeitschrift Jahrgang 27 1961/3 Seiten: 7o-7U). Abgesehen von dem obigen erweist es sich für vorteilhaft, den Verbrennungszylinder in der Umgebung des oberen Totpunktes mit einer Wärmeisolierung zu versehen, da hier die größte Wärmemenge übertragen wird, und die größte thermische Belastung auftritt .In traditional four-stroke engines, only about 14% of the wall heat losses are caused by the cylinder wall, because the free cylinder surface constantly changes during the stroke, as does the heat transfer coefficient of the gas at the cylinder is only a third of that at the piston and cylinder head occurs, amounts to (von Pflaum, Motortechnische Zeitschrift Volume 27 1961/3 pages: 7o-7U). Except for the above it proves to be advantageous, the combustion cylinder in the vicinity of the top dead center with a Provide thermal insulation, since this is where the greatest amount of heat is transferred and the greatest thermal load occurs .

Die untere Fläche des Verbrennungsventils und das Auspuffventil werden zweckmäßig mit einer Wärmeisolierung versehen, da sie auf diese Weise bei ihrer Berührung mit dem Gas von hoher Geschwindigkeit aktiv käthalysieren, wodurch ihre thermische Belastung und die Wandverluste herabgesetzt werden,The lower surface of the combustion valve and the exhaust valve are expediently provided with thermal insulation, since in this way they actively catalyze when they come into contact with the gas at high speed, thereby causing their thermal load and wall losses are reduced,

Durch die obigen Wärmeisolierungen wird die thermische Belastung auf etwa ein Drittel herabgesetzt, es kann daher eine Luftkühlung mit Vorteil verwendet werden.Due to the above thermal insulation, the thermal load is reduced to about a third, so it can be a Air cooling can be used to advantage.

Der indizierte mittlere Druck eines Ansaugdieselmotors mit einer Bohrung von 16o mm und einem Hub von 18o mm würde nach Prof. Zinner (Motortechnische Zeitschrift 197o/6, Seiten 243-25H) in dem Falle, wenn keine Wandverluste aufträten von lo,2 kp/cm2 auf 12,1 kp/cm2, d.h. um 18,6 % ansteigen, wobei der Wirkungsgrad von o,45 auf o.o5 8, d.h. um 12,9 % anwachsen würde. Wäre jedoch der Motor nicht gekühlt, und wäre als Kühlung lediglich die frische Ladung vorhanden, so würde dies infolge der Abnahme der Luftwichte eine Leistungsabnahme von 28 % herbeiführen. Für den erfindungsgemäßen Verbrennungsmotor gelten, jedoch die obigen nicht, da die Luft in den ohnehin kalten Ver-According to Prof. Zinner (Motortechnische Zeitschrift 197o / 6, pages 243-25H), the indicated mean pressure of an intake diesel engine with a bore of 16o mm and a stroke of 18o mm would be 0.2 kp / cm if no wall losses occurred 2 to 12.1 kp / cm 2 , ie increase by 18.6%, whereby the efficiency would increase from o.45 to o.o5 8, ie by 12.9%. However, if the engine were not cooled, and if only the fresh charge were available as cooling, this would lead to a decrease in air density of 28% as a result of the decrease in air density. For the internal combustion engine according to the invention, the above do not apply, since the air in the already cold

-' 8 309810/0170 - '8 309810/0170

dichterzylinder angesaugt wird, und die frische Ladung mit der Wärmeisolierung erst am Ende der Verdichtungsphase in Berührung kommt.denser cylinder is sucked in, and the fresh load with the thermal insulation is only in at the end of the compression phase Touch comes.

Zweckmäßig ist schließlich noch, wenn das Verbrenn.ungsventil in der Mittellinie der Kammer angeordnet wird.Finally, it is also useful if the combustion valve is arranged in the center line of the chamber.

Die wesentlichsten Vorteile des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors können wie folgt zusammengefaßt werden:The main advantages of the internal combustion engine according to the invention can be summarized as follows:

Durch Wegfall der Funkenzündung, langsame Abkühlung der Brenngase, die Kathalisatorwirkung der glühenden Wärmeisolieroberflächen, die besonders magere Mischung und die im Verbrennungszylinder zurückbleibenden Auspuffgase liegt der Stickstoffoxydgehalt des Auspuffgases bedeutend niedriger.By eliminating the spark ignition, slow cooling of the combustion gases, the cathalizer effect of the glowing heat insulating surfaces, the particularly lean mixture and the exhaust gases remaining in the combustion cylinder is the nitrogen oxide content of the exhaust gas is significantly lower.

Infolge des Wegfalles der Flammenauslöschung, einer Zündung von hoher Energie, der zur Verfügung stehende längere Brennzeit, der guten Gemischbildung und der gleichmäßigeren Brennstoffversorgung erfolgt eine vollkommenere Verbrennung, und es werden die übrigen Giftgasanteile des Auspuffgases vermindert. Dies ist gleichbedeutend damit, daß durch einen Motor von erhöhtem Wirkungsgrad nur kleinere Mengen an Giftgas und Kohlendioxyd erzeugt werden.As a result of the elimination of the flame extinction, an ignition of high energy, the available longer burning time, the good mixture formation and the more even fuel supply a more complete combustion takes place, and the remaining poisonous gas components of the exhaust gas are reduced. this is synonymous with the fact that a motor with increased efficiency only produces smaller amounts of poison gas and carbon dioxide will.

Die Klopfneigung wird beim Otto-Motor geringer, er kann daher mit einem Kraftstoff von niedrigerer Oktanzahl oder aber mit erhöhtem Verdichtungsverhältnis bei gleicher Oktanzahl betrieben werden.The tendency to knock is lower in the Otto engine, so it can run with or with a fuel with a lower octane number increased compression ratio with the same octane number.

Durch die Erfindung kann der Wirkungsgrad der Otto-Motoren im Durchschnitt um etwa 12 %, derjenige von Diesel-Motoren im Schnitt um etwa 8 %, insbesondere infolge der verringerten Wandverluste, der niedrigeren mechanischen Verluste und bei Otto-Motoren infolge des erhöhten Verdichtungsverhältnisses hauptsächlich im Teillastbetrieb erhöht werden.With the invention, the efficiency of Otto engines can be increased by about 12% on average, that of diesel engines Cut by around 8%, especially as a result of the reduced wall losses, the lower mechanical losses and, in the case of Otto engines, mainly due to the increased compression ratio can be increased in partial load operation.

309810/0170 " 9 "309810/0170 " 9 "

Eine Funkenzündung ist beim Otto-Motor nur beim Anlassen erforderlich, so kann diese von hoher Energie sein, wodurch ein schnelles und leichtes Anlassen auch bei großer Kälte ermöglicht wird. Das Anlassen der Diesel-Motore wird deshalb erleichtert, weil sich der Voroxydationsvorgang durch die länger dauernde Gleichvolumenverbrennung leichter entwickelt.Spark ignition is only required when starting a gasoline engine, so it can be of high energy, which enables quick and easy starting even in very cold weather will. Starting the diesel engine is made easier because the pre-oxidation process takes longer constant constant volume combustion more easily developed.

Die thermische Belastung ist nur geringfügig, wodurch hohe Betriebssicherheit und lange Lebensdauer erzielt werden können.The thermal load is only slight, which means high operational reliability and long service life can be achieved.

Eine Luftkühlung kann vorteilhaft verwendet werden, der Motor kann leicht gestartet werden. Durch die geringe Wärmedehnung können kleinere Passungsspiele zwischen Kolben und Zylinderwand gewählt werden, wodurch das Durchblasen des Gases, der Geräuschpegel und der Ölverbrauch vermindert werden können.Air cooling can be used to advantage, the engine can can be started easily. Due to the low thermal expansion, smaller clearances between the piston and cylinder wall can be selected which can reduce the gas blow-through, the noise level and the oil consumption.

Es ergibt sich eine niedrigere Druckanstiegsgeschwindigkeit, demzufolge wird das Verbrennungsgeräusch gemildert. Im Vergleich zum traditionellen Viertaktmotor braucht nur die halbe Anzahl von Zylindern mit Kraftstoff versorgt zu werden, die Anzahl der Ansaug- und Auspuffventile bzw. der Kanäle und Verbrennungsräume sowie der Zünd- bzw. Glühkerzen wird auf die Hälfte reduziert. Die Ansaug- und Auspuffventile können groß dimensioniert und von hohem Zeitquerschnitt sein, der Füllungsgrad wird durch das Restgas nicht verschlechtert und die Überdeckung der auf gleichartige bzw, gleiche Kanäle arbeitenden Ventile wird ebenfalls geringer (bei Mehrzylindermotoren).The result is a lower rate of pressure rise, as a result of which the combustion noise is reduced. In comparison compared to the traditional four-stroke engine, only half the number of cylinders need to be supplied with fuel, the number of Intake and exhaust valves or the ducts and combustion chambers as well as the spark or glow plugs is reduced by half. The intake and exhaust valves can be sized and large be of a high time cross-section, the degree of filling is not impaired by the residual gas and the overlap of the similar or valves working with the same channels will also be lower (with multi-cylinder engines).

Der Motor wird von hoher spezifischer Leistung, von kurzem Hub, von hoher Drehzahl, geringem Volumen und geringem Gewicht sein.The engine will have a high specific power, a short stroke, a high speed, a small volume and a low weight.

Infolge des schnellöffnenden Auspuffventiles, der Auspuffkanäle von verkleinerter Länge und von kleinerem Strömungswiderstand, sowie verringerter Wärmeverluste wird dem Auspuffgas eine höhere Energie verliehen, und dies bedeutet für den Motor eine verminderte Ausschubarbeit.As a result of the quick-opening exhaust valve, the exhaust ducts of reduced length and less flow resistance, as well as reduced heat losses, the exhaust gas is given a higher energy, and this means reduced energy for the engine Extension work.

- Io 30 98 10/0170 - Io 30 98 10/0170

- Io -- Io -

Der Aufbau und die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors werden nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnung ausführlich beschrieben. In der Zeichnung sind:The structure and mode of operation of the invention Internal combustion engine are described in detail below using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. In the drawing are:

Fig. 1: ein Teil eines erfindungsgemäß ausgebildeten beispielsweisen Otto-Motors in Schnittdarstellung, Fig. 1: a part of one designed according to the invention for example Otto engine in sectional view,

Fig. 2: eine skizzenhafte Draufsicht des Motors nach Fig. 1 mit abgenommendem Zylinderdeckel,FIG. 2: a sketchy top view of the engine according to FIG. 1 with the cylinder cover removed,

Fig. 3: ein Teil eines erfindungsgemäß gestalteten beispielweisen Diesel-Motors in Schnittdarstellung, 3: a part of an exemplary diesel engine designed according to the invention in a sectional view,

Fig. 4: die räumliche Darstellung einer Kurbelwelle mit vier Kurbeln für einen erfindungsgemäßen Motor, und4: the three-dimensional representation of a crankshaft with four cranks for one according to the invention Engine, and

Fig. 5: die räumliche Darstellung einer KurbelwelleFig. 5: the three-dimensional representation of a crankshaft

mit sechs Kurbeln für einen erfindungsgemäßen ,Motor.with six cranks for an engine according to the invention.

Die Ausführung gemäß Fig. 1 und 2 ist in erster Linie für mit Vergaser versehene Otto-Motoren geeignet, wobei sie jedoch auch beim Texako oder beim Witzky-Verfahren verwendet werden kann, da eine in Fig. 2 durch Pfeile angedeutete, drallbehaftete Ladungsströumung gegeben ist.The embodiment according to FIGS. 1 and 2 is primarily suitable for gasoline engines provided with carburettors, but they also can be used in the Texako or in the Witzky method, since a swirling charge flow, indicated by arrows in FIG. 2 given is.

Durch das verdichtete Restgas, welches des weiteren noch erwähnt wird, wird das Gemisch äußerst schnell zum Zünden gebracht, so daß erst eine vernachlässigbar geringe Zündverzögerung auftritt. Es muß ferner noch beachtet werden, daß die Zündung im Interesse der Herabsetzung des Anteiles von Stickstoffoxyden neuerdings ohnehin verzögert wird. Es wird daher kein Vorzündungsregler benötigt, eine Funkenzündung ist auch nur beim Start des Motors erforderlich. The compressed residual gas, which will also be mentioned, causes the mixture to ignite extremely quickly, see above that only a negligibly small ignition delay occurs. It must also be noted that the ignition in the interest of reducing the proportion of nitrogen oxides has recently been introduced is delayed anyway. There is therefore no need for a pre-ignition controller, and spark ignition is only required when the engine is started.

30981 0/0170 -U-30981 0/0170 -U-

223H15 - li -223H15 - left -

In der in Fig. 1 dargestellten Betriebsphase geht der Verdichterkolben Io gerade nach unten. Nach einer Rückexpansion von etwa Io Hubprozenten wird das Ansaugventil 1 geöffnet und das Gas kann durch den Ansaugkanal 2 frei einströmen. Das Ansaugventil 1 schließt bei etwa 2o° nach dem unteren Totpunkt, und die Verdichtung setzt ein. Bei Erreichung eines Druckes von etwa 4 atü wird das Druckventil 3 geöffnet und das Gas expandiert über den Druckkanal 4 in die Kammer 2o, wo es zu wirbeln beginnt. Das Maß der Expansion wird durch die Wirbelzahl bestimmt. Ein Verbrennungskanal 6 befindet sich etwa in der Mittelachse der Wirbelung. Dadurch bleibt die Wirbelenergie voll erhalten. Als der Verdichterkolben Io seinen oberen Totpunkt erreicht, wird das Druckventil 3 geschlossen, und es erfolgt erneut die Rückexpansion, wie sie bereits eingangs beschrieben wurde. In der Kammer 2o ist eine Zündkerze 21 angeordnet. Das Auspuffventil 7 wird etwa nach erfolgtem Druckausgleich des Auspuffgases geschlossen, das Restgas (welches etwa lo-2o% ausmacht) wird im mit dem Verdichterzylinder 9 in einem gemeinsamen Zylinderblock 29 ausgebildeten Verbrennungszylinder 11 verdichtet. Dadurch wird das öffnen des Verbrennungsventiles 5 erleichtert und es kann ein größerer schädlicher Raum im Verbrennungszylinder 11 zugelassen werden. Durch das verdichtete Restgas wird die Zündung erleichtert und befördert, die Luftverunreinigung wird geringer, die Ausschubverluste fallen weg und der Kurbeltriebbelastungsfall "B" wird verringert.In the operating phase shown in Fig. 1, the compressor piston goes Io straight down. After a back expansion of about Io stroke percent, the suction valve 1 is opened and the gas can flow in freely through the intake duct 2. The intake valve 1 closes at about 2o ° after bottom dead center, and compression begins. When a pressure of about 4 atmospheres is reached, the pressure valve 3 is opened and the gas expands via the pressure channel 4 into the chamber 2o, where it begins to swirl. The degree of expansion is determined by the number of vortices. A Combustion channel 6 is located approximately in the central axis of the vortex. As a result, the vortex energy is fully retained. as the compressor piston Io reaches its top dead center, the pressure valve 3 is closed, and the re-expansion takes place again, as already described at the beginning. A spark plug 21 is arranged in the chamber 2o. The exhaust valve 7 is closed approximately after pressure equalization of the exhaust gas has taken place, the residual gas (which makes up about lo-2o%) is in the Combustion cylinder 11 formed with the compressor cylinder 9 in a common cylinder block 29 is compressed. Through this the opening of the combustion valve 5 is made easier and there can be a larger harmful space in the combustion cylinder 11 be allowed. The compressed residual gas facilitates and promotes the ignition, the air pollution is reduced, the extension losses are eliminated and the crankshaft drive load case "B" is reduced.

Bei Auspuffgas-Zündung wird das Verbrennungsventil 5 um etwa lo° vor dem oberen Totpunkt des Verbrennungskolbens 12 geöffnet, und das Auspuffgas bläst ringförmig und zentral in die Kammer 2ο hinein, wo dadurch eine schnelle Verbrennung entsteht.When the exhaust gas is ignited, the combustion valve 5 is opened by about lo ° before the top dead center of the combustion piston 12, and the exhaust gas blows ring-shaped and centrally into the chamber 2ο into it, where it burns quickly.

Um etwa 2o-4o° vor dem unteren Totpunkt des Verbrennungskolbens 12 wird das Auspuffventil 7 geöffnet, wobei im Falle, wenn die Kammer 2o ohne Durchspülung bleibt, auch das Verbrennungsventil 5 in diesem Augenblick geschlossen wird.Around 2o-4o ° before the bottom dead center of the combustion piston 12, the exhaust valve 7 is opened, and in the event that the Chamber 2o remains without purging, even the combustion valve 5 is closed at this moment.

- 12 -- 12 -

30 9 810/017030 9 810/0170

Bei einer Durchspülung der Kammer 2o wird das Druckventil 3 bereits nach erfolgtem Druckausgleich des Auspuffgases geöffnet, das Restgas gelangt entlang der Wirbelachse in den Verbrennungszylinder 11, und das Verbrennungsventil 5 wird erst hiernach oder noch etwas später geschlossen.When the chamber 2o is flushed through, the pressure valve 3 is opened after the pressure equalization of the exhaust gas has taken place, the residual gas enters the combustion cylinder 11 along the vortex axis, and the combustion valve 5 becomes closed afterwards or a little later.

Bei einer Voreilung von k = 18o° erfolgt die Durchspülung der Kammer 2o bereits vor dem öffnen des Auspuffventiles, d.h. bei einem höheren Druck, damit sie unabhängig von der Drehzahl bleibt. Eine Durchspülung der Kammer 2o ist nur bei Motoren von niedrigem Volumen und Gewicht von Bedeutung, da dadurch die Luftverunreinigung und die Klopfneigung ansteigen.With an advance of k = 18o ° the flushing takes place the chamber 2o before the exhaust valve opens, i.e. at a higher pressure so that it remains independent of the speed. A flushing of the chamber 2o is only possible with engines of low volume and weight is important, as this increases air pollution and the tendency to knock.

In einem Betrieb ohne Durchspülung der Kammer 2ο wird das Verbrennungsventil 5 bereits vor dem öffnen des Druckventiles 3 geschlossen.In operation without purging chamber 2ο, the combustion valve 5 already closed before the pressure valve 3 is opened.

Bei einer Voreilung von k = 12o° können die Gaswechselparameter entweder nach k = 9o° oder nach k = 18o° festgelegt werden.With an advance of k = 12o °, the gas exchange parameters can be set either according to k = 90 ° or according to k = 18o °.

Wie aus Fig. 1 klar hervorgeht, wird der Gaswechsel in den beiden Zylindern durch ein Ansaugventil 1, ein Auspuffventil 7, sowie durch ein kleines Druckventil 3 und ein Verbrennungsventil 5 getätigt. Die Steuerwelle hat die gleiche Drehzahl wie die Kurbelwelle, die Ventile haben daher eine doppelte Arbeitsgeschwindigkeit wie bei den traditionellen Viertaktmotoren. Somit ist ihr Zeitquerschnitt um etwa 7o % höher. Es muß jedoch hierbei beachtet werden, daß die Massenkräfte mit dem Quadrat der Geschwindigkeit und der dritten Potenz der Linearabmessungen zunehmen, so daß die Ventile zweckmäßig kleiner dimensioniert und gehalten werden. Einen besonderen Vorteil stellt dar, daß die Gasströmung durch das bei Beginn des Auspufftaktes öffnende Auspuffventil 7 und das am Ende des Ansaugtaktes schließende Ansaugventil 1 nur in äußerst geringem Maße gedrosselt wird. Obgleich die Ventile gegenüber den traditionellen Motoren mit derAs is clear from Fig. 1, the gas exchange in the two cylinders is carried out by an intake valve 1, an exhaust valve 7, and operated by a small pressure valve 3 and a combustion valve 5. The control shaft has the same speed as the The crankshaft and the valves therefore operate at twice the speed of traditional four-stroke engines. Consequently its time cross-section is around 7o% higher. It must be noted, however, that the inertial forces with the square of Speed and the cube of the linear dimensions increase, so that the valves expediently dimensioned smaller and be held. A particular advantage is that the gas flow through the exhaust valve which opens at the beginning of the exhaust stroke 7 and the intake valve 1, which closes at the end of the intake stroke, is throttled only to an extremely small extent. Although the valves compared to traditional engines with the

- 13 -- 13 -

30981 0/017030981 0/0170

doppelten Arbeitefrequenz betrieben werden, liegt ihr Verschleiß etwa in der Größenordnung von dem der bekannten Viertaktmotorenventile. Die Ursachen hierfür liegen in den Folgenden:are operated at double the working frequency, their wear and tear lies in the result roughly in the order of magnitude of that of the known four-stroke engine valves. The reasons for this are as follows:

Das Ansaugventil 1 wird lediglich durch den Verdichtungsdruck belastet. Die thermische Belastungen am Zylinderkopf 23, am Verbrennungsventil 5 und am Auspuffventil 7 werden durch die Wärmeisolierungen auf einem niedrigen Wert gehalten, wodurch die Gefahr einer Lockerung der Ventilsitze 24 und 25 gering ist. Die Ventilsitze bleiben den Verformungen infolge der niedrigen Wärme-Spannungen verschont, der Verschleiß der Ventile bleibt geringer, sie schließen besser, und die kälter bleibenden Ventile werden außerdem durch die öldämpfe besser und wirksamer geschmiert.The intake valve 1 is only loaded by the compression pressure. The thermal loads on the cylinder head 23, on the combustion valve 5 and on the exhaust valve 7 are kept at a low value by the thermal insulation, thus reducing the risk a loosening of the valve seats 24 and 25 is small. The valve seats are subject to deformations due to the low thermal stresses spared, the valves wear less, they close better, and the valves, which remain colder, become also better and more effectively lubricated by the oil vapors.

Die Ventilsitze 24 und 25 sind in den Zylinderkopf 2 3 fest eingeschraubt, sie liegen mit dem letzteren auf gleicher Höhe und gegen den Rand des jeweiligen Zylinders auf, so daß ihre Lage gesichert ist. In Fig. 2 ist durch eine Kurbelwellenmittelachse 27 eine Motorausführung mit zentrischen Schubkurbeltrieben, durch eine Kurbelwellenmittelachse 28 hingegen eine mit exzentrischen Schubkurbeltrieben eingetragen. Die durch die Kurbelwellenmittelachse 28 angedeutete exzentrische Schubkurbeltriebausbildung hat den Vorteil, daß sich dadurch der Verdichterkolben Io beim Ansaugen, und der Verbrennungskolben 12 beim Auspuff, also in den nur geringe Gaskräfte belasteten Betriebsphasen in große Kolbenseitenpressung ergebenden Hubstellungen befinden.The valve seats 24 and 25 are firmly screwed into the cylinder head 2 3, they are at the same height as the latter and against the edge of the respective cylinder, so that their position is secured. In Fig. 2, an engine version with central slider crank drives is through a crankshaft center axis 27 a crankshaft center axis 28, however, entered one with eccentric slider crank drives. The one through the crankshaft center axis 28 indicated eccentric slider crank drive design has the advantage that it causes the compressor piston Io to move when sucking in, and the combustion piston 12 at the exhaust, that is, in the operating phases that are only loaded with low gas forces, with high piston side pressure resulting stroke positions.

Durch das Ansaugventil 1 und das Druckventil 3 kann beim Verdichterzylinder 9 ein schädlicher Raum von 1 % leicht gesichert werden. Bei Diesel-Motoren ist es zweckmäßig, mit dynamischer Aufladung zu arbeiten.Through the suction valve 1 and the pressure valve 3, the compressor cylinder 9 a harmful space of 1% can easily be secured. In the case of diesel engines, it is useful to use dynamic Charge to work.

Der Verdichterzylinder 9 und die Kammer 2o werden intensiv gekühlt. Der Verbrennungskolben 12 und der Zylinderkopf 2 3 sindhingegen wärmeisoliert. Zur Lösung der Wärmeisolierung des Verbrennungskolbens 12 sind der Fig. 1 gleich zwei verschiedene Möglichkeiten ersichtlich. Beim liifeseitig dargestellten Kolben-The compression cylinder 9 and the chamber 2o are intensively cooled. The combustion piston 12 and the cylinder head 2 3, on the other hand, are thermally insulated. To solve the thermal insulation of the combustion piston 12, FIG. 1 shows two different options. With the piston shown on the left

309810/0170309810/0170

deckel wird eine Wärmeisolierschicht 13 (bestehend z.B. aus Zirkooxyd oder Fiberfrax) durch ein aus warmfestem Material besehendes Profilstück 14 umhüllt, welches durch eine Schraube 15 über eine Tellerfeder 16,bzw. durch einen Sprengring 17 am Verbrennungskolben 12 befestigt ist. Diese Verbindungselemente ermöglichen eine freie Wärmedehnung. Am Oberdeckel des Verbrennungszylinders 12 kann zweckmäßig eine polierte Platte angeordnet werden, durch welche die Wärme abgestrahlt wird. Die in Fig. 1 am Verbrennungskolben 12 rechtsseitig dargestellte Wärmeisolierschicht 26 besteht aus einem homogenen Cermet-Werkstoff. Ihr Vorteil liegt in ihrer Wärmebeständigkeit. Sie ist insbesondere in den Fällen vorteilhaft verwendbar, falls auf den Kolbendeckel ein konstanter Gasdruck wirkt. Die Abmessungen und die Masse der Wärmeisolierung können durch Einbau von Vakuumkammern erheblich verkleinert werden.Cover is a heat insulating layer 13 (consisting e.g. of zirconium oxide or Fiberfrax) by a heat-resistant material looking profile piece 14 enveloped, which by a screw 15 via a plate spring 16, or. by a snap ring 17 am Combustion piston 12 is attached. These connecting elements allow free thermal expansion. On the top cover of the combustion cylinder A polished plate through which the heat is radiated can expediently be arranged. In the Fig. 1 on the combustion piston 12 shown on the right-hand side of the thermal insulating layer 26 consists of a homogeneous cermet material. Their advantage is their heat resistance. It can be used particularly advantageously in cases where the Piston cover a constant gas pressure acts. The dimensions and mass of the thermal insulation can be adjusted by installing Vacuum chambers can be significantly reduced in size.

Die Ausführung und Anbringung von Wärmeisolierschichten 18 und 19 am Zylinderkopf 23 stellen ein bei weitem einfacheres Problem dar, da sie an einem nicht bewegten, ruhenden Teil befestigt sind.The execution and application of thermal insulation layers 18 and 19 on the cylinder head 23 pose a far simpler problem because they are attached to a non-moving, stationary part.

Fig. 3 stellt ein anderes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verbrennungsmotors dar, bei welchem die Kammer 2o zylinderförmig ausgebildet ist, in ihrem Inneren Wärmeisolierschichten 3o und 31 angeordnet sind, wobei sie von oben durch einen Deckel 32 abgeschlossen ist. Das Gas gelangt über das Druckventil 3 in die Kammer 2o, wo es zu wirbeln beginnt. Das brennende Gas verläßt die Kammer 2o,durch den Verbrennungskanal 6 hindurch. Bei einem Diesel-Motor gelangt der Brennstoffilm aus einem Zerstäuber 22 nach dem MAN-M Verfahren auf die nicht wärmeisolierte Wand. Zur Gemischbildung und zur Verbrennung steht eine längere Zeit zur Verfügung, was insbesondere für Voreilung von k = 12ο und k = 18o° gilt.Fig. 3 shows another embodiment of the invention Internal combustion engine, in which the chamber 2o is formed cylindrical, in its interior heat insulating layers 3o and 31 are arranged, it being closed from above by a cover 32. The gas enters through the pressure valve 3 in the chamber 2o, where it begins to swirl. The burning gas leaves the chamber 20 through the combustion channel 6. at In a diesel engine, the fuel film reaches the non-heat-insulated wall from an atomizer 22 using the MAN-M method. A longer time is available for mixture formation and for combustion, which is particularly important for a lead of k = 12ο and k = 18o ° applies.

Aus der Fig. 3 geht klar hervor, daß zur Dichtung des Ventilschaftes des Verbrennungsventils 5 eine Ventilführung 36, eineFrom Fig. 3 it is clear that to seal the valve stem of the combustion valve 5, a valve guide 36, a

- 15 -- 15 -

30981 0/017030981 0/0170

Einsatzbuchse 37 und Ventilringe 38 verwendet werden. Durch diese Elemente wird das Verbrennungsventil 5 über die Dichtwirkung hinaus noch äußerst wirkungsvoll gekühlt. **Insert bushing 37 and valve rings 38 can be used. The combustion valve 5 has the sealing effect through these elements also cooled extremely effectively. **

Fig. 4 zeigt perspektivisch eine mit vier Kurbeln ausgebildete Kurbelwelle. An die mittleren Kurbeln werden die Verdichterkolben Io angeschlossen, während mit den beiden äußeren Kurbeln die Verbrennungskolben 12 verbunden werden. Die Richtung der Luftströmung ist durch Pfeile angedeutet.Fig. 4 shows in perspective one designed with four cranks Crankshaft. The compressor pistons Io are connected to the middle cranks, while the two outer cranks the combustion pistons 12 are connected. The direction of the air flow is indicated by arrows.

Fig. 5 stellt schließlich eine mit sechs Kurbeln versehene Kurbelwelle perspektivisch dar, bei welcher die Kurbeln 34 und 35 miteinander vertauscht sind. Dies ist wegen der Sicherung einer Voreilung von k = 12o° für die Kurbeln 33 und 34 erforderlich. Die Luftströmung ist auch hierbei durch Pfeile angeordnet.Finally, FIG. 5 shows a crankshaft provided with six cranks in perspective, in which the cranks 34 and 35 are interchanged. This is because of securing an advance of k = 12o ° is required for cranks 33 and 34. the Air flow is also arranged here by arrows.

Die Erfindung ist nicht nur auf die im obigen als Beispiel beschriebenen Ausführungen eingeschränkt. Im Rahmen der Patentansprüche kann die Erfindung noch auf zahlreiche, hier nicht beschriebene Art und Weise ohne Überschreitung des Schutzkreises verwirklicht werden. So können z.B. die Gestalt und Formgebung der Kammer, der Verdichterkolben und der Verbrennungskolben, ihre Abmessungen einander gegenüber, die Ausbildung der Wärmeisolierschichten usw. noch vielfach variiert werdenund verändert ausgebildet sein.The invention is not limited to those described in the above as an example Limited versions. Within the scope of the patent claims, the invention can also be applied to numerous, not described here Can be realized without exceeding the protective circle. For example, the shape and form the chamber, the compression piston and the combustion piston, their dimensions opposite one another, the formation of the thermal insulation layers etc. can still be varied many times and designed to be changed.

30981 0/017030981 0/0170

Claims (1)

PatentansprücheClaims 1. Verbrennungsmotor insbesondere für Otto- und Sabathe-Kreisprozesse in vier Takten, bei welchem die vier Takte derart getrennt sind, daß der Ansaug- und der Verdichtungstakt in einem (oder in mehreren) Verdichterzylinder(n), während der Arbeits- und der Auspufftakt in einem (oder in mehreren) mit dem (den) Verdichterzylinder(n) verbundenen Verbrennungszylinder(n) verwirklicht werden, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem Ansaugventil (1) und einem Druckventil (3) versehene Verdichterzylinder (9) über eine Kammer (2o) mit dem mit einem Auspuffventil (7) versehenen, als Verbrennungszylinder (11) ausgebildeten Arbeitszylinder verbunden ist, ferner der Kolbendeckel des im Verbrennungszylinder (11) befindlichen Verbrennungskolbens (12) und/oder die Brennraumoberfläche des Zylinderkopfes (23) mit Wärmeisolierschichten (13, 18, 26) versehen sind, und schließlich das Druckventil C3) des Verdichterzylinders (9) zum Teil im Verbrennungsraum angeordnet ist. (Priorität vom Io.o7.1971)1. Combustion engine especially for Otto and Sabathe cycle processes in four strokes, in which the four strokes are separated in such a way that the intake and the compression stroke in one (or in several) compressor cylinder (s), while the working and exhaust stroke in one (or implemented in several combustion cylinder (s) connected to the compressor cylinder (s), characterized in that that the compressor cylinder (9) provided with a suction valve (1) and a pressure valve (3) has a chamber (2o) is connected to the working cylinder, which is provided with an exhaust valve (7) and designed as a combustion cylinder (11) is, furthermore the piston cover of the combustion piston (12) located in the combustion cylinder (11) and / or the combustion chamber surface of the cylinder head (23) are provided with heat insulating layers (13, 18, 26), and finally the pressure valve C3) of the compressor cylinder (9) is partly arranged in the combustion chamber. (Priority from Io.o7.1971) 2. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kammer C2o) und dem Verbrennungszylinder (11) ein Sperrelement,zweckmäßig ein Verbrennungsventil (5) angeordnet ist. (Priorität vom Io.o7.1971)2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that between the chamber C2o) and the combustion cylinder (11) a blocking element, expediently a combustion valve (5) arranged is. (Priority from Io.o7.1971) 3. Verbrennungsmotor nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen des (der) Verdichterzylinder (9) und des (der) Verbrennungszylinder (9) jeweils an andere Kurbeln derselben Kurbelwelle derart angeschlossen sind, daß der (die) Verdichterkolben (lo) gegenüber dem (den) Verbrennungskolben (12) eine - zweckmäßig zwischen 9o° und 18o° liegende Voreilung besitzt (besitzen). (Priorität vom Io.o7.1971)3. Internal combustion engine according to claim 1 or 2, characterized in that that the piston rods of the compressor cylinder (9) and of the combustion cylinder (9) are each connected to different cranks the same crankshaft are connected in such a way that the compressor piston (s) (lo) opposite the combustion piston (s) (12) has an advance which is expediently between 9o ° and 18o °. (Priority from Io.o7.1971) 1. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterzylinder (9) zwecks Kleinhaltung1. Internal combustion engine according to one of claims 1 - 3, characterized in that that the compressor cylinder (9) for the purpose of keeping it small 309810/0170309810/0170 der Länge des den Verdichterzylinder (9) mit der Kammer (2o) verbindenden Druckkanals (H) am Zylinderkopf (23) in unmittelbarer Nachbarschaft des VerbrennungsZylinders (11), an diesem so dicht wie möglich angeordnet ist. (Priorität vom Io.o7.1971)the length of the compressor cylinder (9) with the chamber (2o) connecting pressure channel (H) on the cylinder head (23) in the immediate vicinity Neighborhood of the combustion cylinder (11) on this is arranged as close as possible. (Priority from Io.o7.1971) 5. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdichterkolben (lo) gegenüber dem Verbrennungskolben (12) einen größeren Durchmesser und/oder längeren Hub besitzt. (Priorität vom Io.o7.l971)5. Internal combustion engine according to one of claims 1-4, characterized in that that the compressor piston (lo) has a larger diameter and / or longer than the combustion piston (12) Hub owns. (Priority from Io.o7.l971) 6. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkanal (4) an die Kammer (2o) tangential angeschlossen ist (Priorität vom 26.lo.1971)6. Internal combustion engine according to one of claims 1-5, characterized in that that the pressure channel (4) is tangentially connected to the chamber (2o) (priority from 26.10.1971) 7. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Oberfläche des Auspuffventiles (7i und/oder des Verbrennungsventiles (5) mit einer Wärmeisolierschicht versehen ist. (Priorität vom 26.lo.1971)7. Internal combustion engine according to one of claims 1-6, characterized in that that the lower surface of the exhaust valve (7i and / or the combustion valve (5) with a heat insulating layer is provided. (Priority from 26.10.1971) 8. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungszylinder (11) in der Nähe des Zylinderkopfes (2 3) mit einer Wärmeisolierschicht (19) versehen ist. (Priorität vom 26.lo.1971) *8. Internal combustion engine according to one of claims 1 - 7, characterized in that that the combustion cylinder (11) is provided in the vicinity of the cylinder head (2 3) with a heat insulating layer (19) is. (Priority from 26.10.1971) * 9. Verbrennungsmotor nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbrennungsventil (5) in der Mittelachse der Kammer (2o) angeordnet ist. (Priorität vom 26.lo.1971)9. Internal combustion engine according to one of claims 1-8, characterized in that that the combustion valve (5) is arranged in the central axis of the chamber (2o). (Priority from 26.10.1971) 3098 10/01703098 10/0170 LeerseiteBlank page
DE2231415A 1971-07-10 1972-06-27 COMBUSTION ENGINE Pending DE2231415A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HUDA000282 1971-07-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2231415A1 true DE2231415A1 (en) 1973-03-08

Family

ID=10994867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2231415A Pending DE2231415A1 (en) 1971-07-10 1972-06-27 COMBUSTION ENGINE

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2231415A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2296760A1 (en) * 1975-01-04 1976-07-30 Daroczi Miklos I.C. engine with one or more compressors - to aid the introduction of pre-compressed mixture into the combustion area
DE19861056B4 (en) * 1998-12-15 2009-07-16 Holzke, Herbert, Dipl.-Ing. Rotary piston engine type RHKM-RB and RHKM-KK

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2296760A1 (en) * 1975-01-04 1976-07-30 Daroczi Miklos I.C. engine with one or more compressors - to aid the introduction of pre-compressed mixture into the combustion area
DE19861056B4 (en) * 1998-12-15 2009-07-16 Holzke, Herbert, Dipl.-Ing. Rotary piston engine type RHKM-RB and RHKM-KK

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2911889C2 (en)
DE69533226T2 (en) TWIN PISTON internal combustion engine
DE2510004A1 (en) CONTROL DEVICE FOR COMBUSTION ENGINE
DE69725864T2 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH CENTRAL COMBUSTION CHAMBER
DE112017002489T5 (en) Double crankshaft engine
DE60126626T2 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH ROTATING CYLINDER VALVE
DE10026458C2 (en) Low-emission counter-piston two-stroke engine
DE3712750A1 (en) Two-stroke internal combustion engine, especially of reciprocating piston type
DE2231415A1 (en) COMBUSTION ENGINE
EP0390882B1 (en) Rocking piston machine
DE2139795A1 (en) Power plant
DE69302283T2 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE2853588A1 (en) TWO-STROKE ENGINE WITH AUXILIARY PISTON AND VALVE ARRANGEMENT, AND ITS ASSIGNED DRIVE
EP0202574A2 (en) Combustion chamber for an internal-combustion engine
DE2745923A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING PRESSURE IN COMBUSTION ENGINE
DE2307284C3 (en) Four-stroke internal combustion engine with spark ignition with a pair of cylinders connected via a passage
DD201927A5 (en) TWO STROKE COMBUSTION ENGINE
DE102022111333B3 (en) Internal combustion engine based on the opposed piston principle
DE2731687A1 (en) NOZZLE CONTROL CONTROL COMBUSTION ENGINE
DE3413177A1 (en) Internal combustion engine
DE3921581A1 (en) IC engine with double acting piston - has its piston rod attached to crosshead
DE635814C (en) Internal combustion engine
DE102004013461B4 (en) Combustion 4-stroke piston engine with axialstromigem cyclical gas exchange in the cylinder and centrally located split combustion chamber
DE2247625B2 (en) External ignition, multi-cylinder, four-stroke gasoline internal combustion engine
EP0182826A1 (en) Four-stroke combustion engine with a device for conveying gases from an exhaust gas pipe back into the combustion chamber