DE4003512A1 - Fuel mixture catalytic ignition system - comes into contact with mixture only at ignition point - Google Patents

Abstract

The catalytic ignition system is for the mixture of air and fuel in an engine, using a catalytic device (29) on a moving component enclosing the combustion chamber. The device is brought by the rotating component (23) into contact with the mixture only at a predetermined ignition point. There can be an aperture in a fixed combustion chamber wall, and with which the rocking or rotary components (23) forms a sealed joint. The device is brought into the aperture at the point of ignition. USE - Simple catalytic ignition system for IC engine.

Description

Die Erfindung betrifft die katalytische Zündung eines Brennstoff-Luftgemisches in Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Brennkraftmaschine zur Durch­ führung des Zündverfahrens.The invention relates to the catalytic ignition of a Fuel-air mixture in internal combustion engines after Preamble of claim 1. Further relates the invention on an internal combustion engine management of the ignition process.

Aus der DE-A-15 26 856 ist die katalytische Zündung eines kontinuierlichen Brennstoff-Luftgemisch-Stromes einer als Gasturbine dienenden Antriebsmaschine bekannt. Der die Verbrennung im Gasstrom bewirkende Katalysator ist hierbei auf der Oberfläche eines von einem Gemisch­ anteil durchströmten, gesonderten Einsatzes angeordnet.DE-A-15 26 856 describes catalytic ignition a continuous flow of fuel and air a drive machine serving as a gas turbine. The catalyst that causes combustion in the gas stream is here on the surface one of a mixture part of the flow, separate insert arranged.

Ein mit einem Katalysator beschichteter Einsatz in einer Nebenkammer des Brennraumes eines Otto-Motors dient gemäß der US-A-34 81 317 zur Zündung eines Gemischan­ teiles, dessen Flamme über den Verbindungskanal zum Brennraum den Gemischhauptteil entzündet.An insert coated with a catalyst in one Auxiliary chamber of the combustion chamber of an Otto engine is used according to US-A-34 81 317 for igniting a mixture part, whose flame over the connecting channel to Combustion chamber ignites the main part of the mixture.

Aus der auf eine katalytische Zündung für alle Verbren­ nungsanlagen und Wärmekraftmaschinen aller Art gerich­ teten DE-A-25 47 577 ist neben dem vorbeschriebenen Einsatz auch der Vorschlag bekannt, die Zündung mittels eines auf einer maschinenfesten oder beweglichen Brenn­ raumbegrenzung angeordneten Katalysators auszulösen. From a catalytic ignition for all combustion plants and heat engines of all kinds Teten DE-A-25 47 577 is in addition to the above The proposal also known to use the ignition one on a fixed or moving burner trigger space-limited catalyst.  

Ein Beispiel für die Anordnung eines auch der Zündaus­ lösung dienenden Katalysators an einer beweglichen Brennraumbegrenzung zeigt und beschreibt die US-A-40 92 967. Ein mit einem Katalysatormaterial beschichteter siebartiger Einsatz überdeckt hierbei im wesentlichen eine verhältnismäßig tiefe Brennraummulde im Kolben einer Hubkolbenmaschine, bei der Brennstoff direkt in die Brennraummulde eingespritzt wird.An example of the arrangement of the Zündaus solution-serving catalyst on a movable The combustion chamber limitation shows and describes the US-A-40 92 967. One with a catalyst material coated sieve-like insert covers in the essentially a relatively deep combustion chamber bowl in the piston of a reciprocating machine, with the fuel is injected directly into the combustion chamber trough.

Einen beschichteten, gasdurchlässigen Einsatz als maschi­ nenfeste Brennraumbegrenzung aneinandergrenzender Hubräume einer Brennkraftmaschine zur Zündung eines Gemisches zeigt schließlich die DE-A-23 27 739. Die hierbei die Hubräume beweglich abschließenden Kolben stehen in einer derart festen Antriebsverbindung, daß beide Hubkolben so gegeneinander phasenverschoben sind, daß der im wesentlichen lediglich luftverdichtende Kolben gegenüber dem ein fettes Gemisch verdichtenden Kolben etwas früher den OT erreicht. Bei einer im mechanischen Aufbau übereinstimmenden Brennkraftmaschine gemäß der EP-A-02 36 057 ist der o. g. Einsatz zur katalytischen Zündung durch eine mit einem Katalysator beschichtete Brennkammer ersetzt.A coated, gas-permeable insert as a machine fixed combustion chamber limitation Displacements of an internal combustion engine to ignite a Finally, DE-A-23 27 739 shows mixtures the pistons are movably closing the displacements are in such a fixed drive connection that both reciprocating pistons are out of phase with one another, that the essentially only air-compressing Piston compared to that compressing a rich mixture Piston reaches TDC earlier. At one in mechanical structure matching internal combustion engine According to EP-A-02 36 057, the above-mentioned. Use for catalytic ignition by using a catalyst coated combustion chamber replaced.

Brennkraftmaschinen werden insbesondere in Fahrzeugen über einen weiten Drehzahlbereich betrieben, wofür bei hohen Drehzahlen eine rasche, betriebspunktabhängige Zündung erforderlich ist. Ein diesen Anforderungen genügendes Katalysator-Material, z. B. Platin, erfordert jedoch beim Betrieb der Brennkraftmaschine in niedrigen Drehzahlen zur Vermeidung von zu frühen Zündungen zusätzliche Maßnahmen. So dient bei der o. g. Brenn­ kraftmaschine gemäß der EP-A-02 36 057 der Hubraum mit dem voreilenden Kolben von relativ großem Durchmesser der Verdichtung ausschließlich von Luft, während der Hubraum mit dem nacheilenden Kolben von relativ kleinem Durchmesser der Gemischbildung dient. Die katalytische Zündung des fetten Gemisches in der mit einem Katalysa­ tor beschichteten Brennkammer zwischen den beiden Hubräumen tritt im wesentlichen erst mit Beendigung des Zuströmens reiner Luft aus dem großen, als Hauptbrenn­ kammer dienenden Hubraum ein.Internal combustion engines are used particularly in vehicles Operated over a wide speed range, for which at high speeds a fast, operating point dependent Ignition is required. One of these requirements sufficient catalyst material, e.g. B. platinum required however, when the engine is operating in low Speeds to avoid ignition too early additional measures. So serves at the above Brenn engine according to EP-A-02 36 057 with the displacement the leading piston of relatively large diameter the compression of air only, during the Displacement with the lagging piston of relatively small  Diameter of the mixture formation is used. The catalytic Ignition of the rich mixture with a catalytic converter Tor coated combustion chamber between the two Displacement essentially occurs only when the Inflow of pure air from the large, as the main burning chamber serving displacement.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der katalytischen Zündung eines Brennstoff-Luftgemisches in Brennkraftmaschinen zu schaffen, das mit geringerem Bauaufwand der Brennkraftmaschine zu verwirklichen ist.The invention has for its object a method the catalytic ignition of a fuel-air mixture in internal combustion engines to create that with less Construction expenditure of the internal combustion engine is to be realized.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Patentan­ spruches 1 dadurch gelöst, daß der Katalysator mittels eines beweglichen Elementes der Brennraumbegrenzung lediglich zu einem vorbestimmten Zündzeitpunkt-Bereich mit dem Brennstoff-Luftgemisch in Kontakt gebracht wird.This task is carried out according to the characteristics of the patent Proverb 1 solved in that the catalyst a movable element of the combustion chamber limitation only at a predetermined ignition timing range is brought into contact with the fuel-air mixture.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in vorteilhafter Weise mit wesentlich geringerem Bauaufwand der Brenn­ kraftmaschine zu verwirklichen. Das Verfahren kommt insbesondere solchen Maschinenkonzepten vorteilhaft entgegen, bei denen eine Durchbrechung in einer festen Brennraumbegrenzung mit einem oszillierenden oder rotierenden Element gemäß Anspruch 2 dicht zusammen­ wirkt. Besonders einfach ist das Verfahren nach An­ spruch 3 anzuwenden bei einem als Steuerschieber einer Schieberanordnung ausgebildeten Element, anwendbar für 2-Takt- und 4-Takt-Brennkraftmaschinen. Ähnlich vorteil­ haft wie beim Steuerschieber kann das Verfahren bei einem zylindrischen Außenläufer oder einem im wesent­ lichen zylindrischen Absperrläufer eines nach den Ansprüchen 4 und 5 mit einer Brennkraftmaschine integral ausgebildeten Drehkolbenladers Verwendung finden. The method according to the invention is advantageous Way with much less construction effort the Brenn to realize the engine. The trial is coming Such machine concepts are particularly advantageous opposed to an opening in a fixed Combustion chamber limitation with an oscillating or rotating element according to claim 2 close together works. The method according to An is particularly simple saying 3 apply to a as a spool one Slide arrangement trained element, applicable for 2-stroke and 4-stroke internal combustion engines. Similar advantage as with the control spool, the method can be used a cylindrical outer rotor or one in essence cylindrical shut-off valve according to the Claims 4 and 5 integral with an internal combustion engine trained rotary piston loader can be used.  

Um eine dem jeweiligen Betriebspunkt der Brennkraft­ maschine angepaßte Entflammung des Gemisches nach dem Verfahren zu erreichen, ist das den Katalysator tragende Element nach Anspruch 6 in seiner relativen Drehlage steuerbar ausgebildet, wobei in einem mechanischen Antrieb des Elementes nach Anspruch 7 hierfür ein Phasenwandler vorgesehen sein kann. Eine praktisch strömungs- und wartungsfreie Anordnung des beweglichen Elementes ohne Störung der Dichtfunktion ist mit einer nach Anspruch 8 vorzugsweise in Poren des beweglichen Elementes angeordnetem Katalysator-Material erzielt. Um schließlich eine gewünscht frühe Entflammung einerseits und eine für günstige Rohemissionen ausreichende zu­ sätzliche katalytische Umsetzung andererseits zu erziel­ en, wird nach Anspruch 9 eine auf die Durchbrechung bzw. den Katalysator gerichtete Ladungsströmung bewirkende Brennraumgestaltung vorgeschlagen.At a the respective operating point of the internal combustion engine ignition of the mixture adapted to the machine Reaching the process is the catalyst Element according to claim 6 in its relative rotational position designed to be controllable, being in a mechanical Drive of the element according to claim 7 therefor Phase converter can be provided. A practical one flow and maintenance-free arrangement of the movable Element without disturbing the sealing function is with a according to claim 8 preferably in pores of the movable Element arranged catalyst material achieved. Around finally a desired early ignition on the one hand and a sufficient for cheap raw emissions to achieve additional catalytic implementation on the other hand s, according to claim 9, a breakthrough or effecting the catalyst directed charge flow Combustion chamber design proposed.

Die Erfindung ist anhand von bevorzugten, in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigt:The invention is based on preferred, in the drawing tion described embodiments. It shows:

Fig. 1 eine 2-Takt-Brennkraftmaschine im Querschnitt, Fig. 1 is a 2-stroke internal combustion engine in cross section,

Fig. 2 eine 4-Takt-Brennkraftmaschine im Querschnitt, Fig. 2 is a 4-stroke internal combustion engine in cross section,

Fig. 3 eine andere 4-Takt-Brennkraftmaschine im Querschnitt, Fig. 3 represents another 4-stroke internal combustion engine in cross section,

Fig. 4 eine weitere 4-Takt-Brennkraftmaschine im Querschnitt und Fig. 4 shows a further 4-stroke internal combustion engine in cross section and

Fig. 5 eine andere 2-Takt-Brennkraftmaschine im Querschnitt. Fig. 5 shows another 2-stroke internal combustion engine in cross section.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 weist eine 2-Takt-Brennkraftmaschine 1 ein Maschinengehäuse 2 mit einem Maschinenzylinder 3 auf, wobei eine Kurbelwelle 4 über eine Pleuelstange 5 mit einem Hubkolben 6 in Verbindung steht. Der einen Brennraum 7 im Maschinen­ zylinder 3 beweglich begrenzende Hubkolben 6 steuert ferner einen im Maschinenzylinder 3 angeordneten Auslaß­ schlitz 8, an dem sich ein Abgaskanal 9 anschließt.In the embodiment according to FIG. 1, a 2-stroke internal combustion engine 1 has a machine housing 2 with an engine cylinder 3 , a crankshaft 4 being connected to a reciprocating piston 6 via a connecting rod 5 . Of a combustion chamber 7 movably delimits in the engine cylinder reciprocating piston 3 6 also controls a 3 arranged in the machine cylinder outlet port 8, an exhaust duct connecting to the ninth

Ein Zylinderkopf 10 auf dem Maschinenzylinder 3 umfaßt in integraler Anordnung ein feststehendes Lagerge­ häuse 11 eines Drehkolbenladers 12. Dieser für sich bekannte Drehkolbenlader 12 umfaßt einen Verdichtungs­ kammern 13 aufweisenden, außenseitig zylindrischen Außenläufer 14 sowie einen zu diesem außermittig ange­ ordneten Innenläufer 15. Über ein Fenster 16 im Außen­ läufer 14 strömt Ladung den Verdichtungskammern 13 zu. Weiter wird über dieses Fenster 16 des Außenläufers 14 verdichtete Ladung über eine Durchbrechung 17 in der maschinenfesten Brennraumbegrenzung 18 dem Brennraum 7 zugeführt. Nähere Einzelheiten der 2-Takt-Brennkraft­ maschine 1 sind in der Patentanmeldung P 38 17 318 anhand der Fig. 1 bis 3 gezeigt und beschrieben. Bei dieser gezeigten und beschriebenen 2-Takt-Brennkraft­ maschine wird das Brennstoff-Luftgemisch bzw. die Ladung im Brennraum 7 durch eine Zündkerze gezündet.A cylinder head 10 on the machine cylinder 3 comprises in an integral arrangement a fixed Lagerge housing 11 of a rotary piston loader 12th This known rotary piston supercharger 12 comprises a compression chambers 13 having outside cylindrical outer rotor 14 and an eccentrically arranged to this inner rotor 15th Via a window 16 in the external rotor 14 , charge flows to the compression chambers 13 . In addition, this window 16 of the external rotor 14 supplies compressed charge to the combustion chamber 7 via an opening 17 in the machine-fixed combustion chamber boundary 18 . Further details of the 2-stroke internal combustion engine 1 are shown and described in patent application P 38 17 318 with reference to FIGS. 1 to 3. In this 2-stroke internal combustion engine shown and described, the fuel-air mixture or the charge in the combustion chamber 7 is ignited by a spark plug.

Demgegenüber wird bei der vorliegenden 2-Takt-Brenn­ kraftmaschine 1 mit integriertem Drehkolbenlader 12 die Ladung im Brennraum 7 katalytisch gezündet. Die Zündung bzw. Entflammung des Brennstoff-Luftgemisches wird durch einen über einen vorbestimmten Außenumfangsbereich des außenseitig zylindrischen Außenläufers 14 vorgesehenen Katalysator 19 bewirkt. Der Katalysator 19 erstreckt sich zum einen im wesentlichen über den Querschnitt der Durchbrechung 17 der Brennraumbegrenzung 18 und weist andererseits in Umfangsrichtung des Außenläufers 14 lediglich eine solche Erstreckung auf, daß der Kataly­ sator 19 über den rotierenden Außenläufer 14 des Dreh­ kolbenladers 12 zum jeweils vorbestimmten, betriebs­ punktabhängigen Zündzeitpunkt mit dem Brennstoff- Luftgemisch im Brennraum 7 zur Entflammung in Kontakt gebracht wird. Mit dem an einem beweglichen Element - Außenläufer 14 - der Brennraumbegrenzung 18 angeordneten Katalysator 19 kann das Brennstoff-Luftgemisch wie bei einer gesteuerten Funkenzündung durch zündzeitpunktge­ rechten Kontakt mit dem Katalysator 19 entflammt und damit nachteilige Frühzündungen vermieden werden. Durch den relativ zum Brennraum 7 für eine zeitlich begrenzte Kontaktierung mit dem Brennstoff-Luftgemisch beweglich angeordneten Katalysator 19 ist damit bei relativ einfachem Bauaufwand eine gesteuerte katalytische Zündung erzielt.In contrast, in the present 2-stroke internal combustion engine 1 with an integrated rotary piston charger 12, the charge in the combustion chamber 7 is ignited catalytically. The ignition or ignition of the fuel-air mixture is brought about by a catalytic converter 19 provided over a predetermined outer circumferential area of the outer cylindrical rotor 14 . The catalyst 19 extends on the one hand essentially over the cross section of the opening 17 of the combustion chamber boundary 18 and on the other hand has only such an extent in the circumferential direction of the outer rotor 14 that the catalytic converter 19 via the rotating outer rotor 14 of the rotary piston loader 12 to the respectively predetermined, operating point-dependent ignition point is brought into contact with the fuel-air mixture in the combustion chamber 7 for ignition. With the catalytic converter 19 arranged on a movable element - external rotor 14 - of the combustion chamber limitation 18 , the fuel-air mixture can be ignited, as in the case of a controlled spark ignition, by contact with the catalytic converter 19 at the right moment in time and thus avoiding pre-ignition. The catalytic converter 19, which is movable relative to the combustion chamber 7 for temporary contact with the fuel-air mixture, thus achieves controlled catalytic ignition with a relatively simple construction effort.

Zur Unterstützung der katalytischen Zündung ist im Brennraum 7 der 2-Takt-Brennkraftmaschine 1 gegenüber der Durchbrechung 17 in der Brennraumbegrenzung 18 zwischen dem Hubkolben 6 und dem Zylinderkopf 10 ein Quetschspalt 20 vorgesehen, aus dem gegen Hubende in Richtung OT des Hubkolbens 6 Anteile des Brennstoff- Luftgemisches mit hoher Geschwindigkeit in Richtung der Durchbrechung 17 und damit zu dem im Querschnitt der Durchbrechung 17 erscheinenden Katalysator 19 strömen. Diese Quetschströmung unterstützt ferner nach Entflam­ mung durch katalytische Zündung die Bewegung des Ge­ misches in der Brennkammer 7, so daß bei entsprechender Erstreckung des Katalysators 19 in Umfangsrichtung des Außenläufers 19 zusätzliche, die Rohemissionen im Abgas der 2-Takt-Brennkraftmaschine 1 günstig beeinflussende Oxydationen durch den Katalysator im weiteren Verbren­ nungsverlauf eingeleitet werden. To support the catalytic ignition, a pinch gap 20 is provided in the combustion chamber 7 of the 2-stroke internal combustion engine 1 with respect to the opening 17 in the combustion chamber delimitation 18 between the piston 6 and the cylinder head 10 , from which 6 portions of the fuel toward the end of stroke in the TDC direction of the piston - Air mixture flows at high speed in the direction of the opening 17 and thus to the catalyst 19 appearing in the cross section of the opening 17 . This squeezing flow also supports the movement of the mixture in the combustion chamber 7 after ignition by catalytic ignition, so that with a corresponding extension of the catalytic converter 19 in the circumferential direction of the external rotor 19 additional oxidations which have a favorable influence on the raw emissions in the exhaust gas of the 2-stroke internal combustion engine 1 the catalyst can be initiated in the further course of combustion.

Um eine betriebspunktgerechte katalytische Zündung des Gemisches in einem weiten Drehzahlbereich der 2-Takt- Brennkraftmaschine 1 sicherzustellen, ist der den zündauslösenden Katalysator 19 tragende Außenläufer 14 in seiner relativen Drehlage veränderbar. Die der betriebspunktabhängigen Anpassung des Zündzeitpunktes dienende Drehlagenänderung des Außenläufers 14 kann durch eine bekannte Steuerung bewirkt werden. Bei mechanischem Antrieb des Drehkolbenladers 12 von der Kurbelwelle 4 aus kann beispielsweise in dem Antrieb ein nicht dargestellter Phasenwandler vorgesehen sein. Es ist aber auch jede andere bekannte Steuerung denkbar.In order to ensure catalytic ignition of the mixture in accordance with the operating point in a wide speed range of the 2-stroke internal combustion engine 1 , the external rotor 14 carrying the ignition-triggering catalyst 19 can be changed in its relative rotational position. The change in the rotational position of the external rotor 14 which serves to adapt the ignition timing to the operating point can be brought about by a known control. When the rotary piston charger 12 is mechanically driven from the crankshaft 4 , a phase converter (not shown) can be provided in the drive, for example. However, any other known control system is also conceivable.

Für die Anordnung des Katalysators 19 weist der Außen­ läufer 14 am Außenumfang einen porig gestalteten Bereich auf. Die Anordnung des Katalysators 19 in den Poren des Außenläufers 14 ergibt zum einen eine abriebfeste Anordnung des Katalysators 19 und andererseits bleibt die Dichtwirkung des Außenläufers 14 gegenüber dem Brennraum 7 der 2-Takt-Brennkraftmaschine 1 erhalten.For the arrangement of the catalyst 19 , the outer rotor 14 has a porous region on the outer circumference. The arrangement of the catalytic converter 19 in the pores of the external rotor 14 results in an abrasion-resistant arrangement of the catalytic converter 19 on the one hand and on the other hand the sealing effect of the external rotor 14 with respect to the combustion chamber 7 of the 2-stroke internal combustion engine 1 is retained.

Die Fig. 2 zeigt eine schiebergesteuerte 4-Takt-Brenn­ kraftmaschine 21 mit einem integral angeordneten Dreh­ kolbenlader 22 der in Fig. 1 dargestellten Bauart. Der Außenläufer 23 des Drehkolbenladers 22 weist einen relativ dicken Außenläufermantel 24 auf, dem ein Fenster 25 für die Frischladung und eine in Umfangs­ richtung sich erstreckende Vertiefung 26 zur Abgas­ steuerung durch Verbinden des Brennraumes 27 mit einem Abgaskanal 28 zugeordnet ist. Weiter dient der Außen­ läufermantel 24 als Träger eines in Poren angeordneten Katalysators 29, der, wie in Fig. 1 beschrieben, der katalytischen Zündung des Brennstoff-Luftgemisches im Brennraum 27 der 4-Takt-Brennkraftmaschine 21 dient. Fig. 2 shows a slide-controlled 4-stroke internal combustion engine 21 with an integrally arranged rotary piston loader 22 of the type shown in Fig. 1. The outer rotor 23 of the rotary piston loader 22 has a relatively thick outer rotor jacket 24 , which is assigned a window 25 for the fresh charge and a circumferentially extending recess 26 for exhaust gas control by connecting the combustion chamber 27 to an exhaust duct 28 . Furthermore, the outer rotor jacket 24 serves as a carrier of a catalyst 29 arranged in pores, which, as described in FIG. 1, serves for the catalytic ignition of the fuel-air mixture in the combustion chamber 27 of the 4-stroke internal combustion engine 21 .

Eine weitere 4-Takt-Brennkraftmaschine 30 der Fig. 3 ist auslaßseitig ventilgesteuert und einlaßseitig schieber­ gesteuert. Die einlaßseitige Schiebersteuerung wird wiederum durch einen integral angeordneten Drehkolben­ lader 31 der Bauart nach Fig. 1 bewirkt. Ein Außenläu­ fer 32 des Drehkolbenladers 31 mit einem relativ dünnen Außenläufermantel 33 dient als Träger eines in Poren des Außenläufermantels 33 angeordneten Katalysators 34, der ebenfalls einer betriebspunktgerechten Entzündung bzw. Entflammung eines Brennstoff-Luftgemisches im Brenn­ raum 35 der 4-Takt-Brennkraftmaschine 30 dient.Another 4-stroke internal combustion engine 30 of FIG. 3 is valve-controlled on the outlet side and slider-controlled on the inlet side. The inlet-side slide control is in turn effected by an integrally arranged rotary piston charger 31 of the type shown in FIG. 1. A Außenläu fer 32 of the rotary piston loader 31 with a relatively thin outer rotor jacket 33 serves as a carrier of a arranged in the pores of the outer rotor jacket 33 catalyst 34 , which also serves an ignition point or ignition of a fuel-air mixture in the combustion chamber 35 of the 4-stroke internal combustion engine 30 .

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer schie­ bergesteuerten 4-Takt-Brennkraftmaschine 36, bei der ein Auslaß 37 durch einen gesonderten Schieber 38 gesteuert wird. Die Einlaßsteuerung erfolgt bei der 4-Takt- Brennkraftmaschine 36 wiederum durch einen Drehkolben­ lader 39 der Bauart nach Fig. 1. Ein Außenläufer 40 mit einem Außenläufermantel 41 dient hierbei wiederum als Träger eines in Poren angeordneten Katalysators 42 zur betriebspunktgerechten Entflammung eines Brennstoff- Luftgemisches im Brennraum 43 der 4-Takt-Brennkraft­ maschine 36. Fig. 4 shows a further embodiment of a shift-controlled 4-stroke internal combustion engine 36 , in which an outlet 37 is controlled by a separate slide 38 . The inlet control takes place in the 4-stroke internal combustion engine 36 in turn by a rotary piston charger 39 of the type according to FIG. 1. An external rotor 40 with an external rotor jacket 41 in turn serves as a carrier of a catalyst 42 arranged in pores for the ignition of a fuel-air mixture in accordance with the operating point Combustion chamber 43 of the 4-stroke internal combustion engine 36 .

Schließlich ist die in Fig. 5 gezeigte 2-Takt-Brenn­ kraftmaschine 44 mit einem Drehkolbenlader 45 der außenachsigen Bauart ausgerüstet. Der im Zylinderkopf 46 der 2-Takt-Brennkraftmaschine 44 integral angeordnete Drehkolbenlader 45 ist mit einem als Gaswechselorgan dienenden, über einen Teil seines Umfanges eine zylindrische Außenseite 47 aufweisenden Absperrläufer 48 ausgerüstet, der eine Durchbrechung 49 in der Brenn­ raumbegrenzung 50 des Zylinderkopfes 46 steuert. Der Absperrläufer 48 ist über einen vorbestimmten Außenum­ fangsbereich seiner Außenseite 47 mit einem Katalysa­ tor 51 versehen. Der Katalysator 51 dient der Entflam­ mung eines Brennstoff-Luftgemisches im Brennraum 52 der 2-Takt-Brennkraftmaschine 44.Finally, the 2-stroke internal combustion engine 44 shown in FIG. 5 is equipped with a rotary piston supercharger 45 of the outer-axle type. The in the cylinder head 46 of the 2-stroke internal combustion engine 44 integrally arranged rotary piston supercharger 45 is equipped with a serving as a gas exchange, over a part of its circumference having a cylindrical outside 47 having shut-off valve 48 , which controls an opening 49 in the combustion chamber limit 50 of the cylinder head 46 . The shut-off rotor 48 is provided with a catalyst 51 over a predetermined outer circumferential area of its outer side 47 . The catalytic converter 51 serves to ignite a fuel-air mixture in the combustion chamber 52 of the 2-stroke internal combustion engine 44 .

Die zu Fig. 1 dargelegten Ausführungen bzgl. der Steuerung der betriebspunktgerechten Entflammung des Brennstoff-Luftgemisches durch katalytische Zündung sowie durch entsprechende Brennraumgestaltung hervor­ gerufene Gemischströmungen als verbrennungsunter­ stützende Maßnahme gelten uneingeschränkt auch für die in den Fig. 2 mit 5 dargestellten Brennkraftmaschinen. Weitere, für den vorliegenden Anmeldegegenstand nicht relevante technische Einzelheiten der Brennkraftma­ schinen der Fig. 1 mit 5 sind in der weiter vorne angegebenen Patentanmeldung P 38 17 318 beschrieben.The explanations given for FIG. 1 regarding the control of the ignition of the fuel-air mixture according to the operating point by catalytic ignition as well as mixture flows caused by appropriate combustion chamber design as a measure supporting the combustion also apply without restriction to the internal combustion engines shown in FIG. 2 with 5. Further technical details of the internal combustion engine of FIGS . 1 through 5, which are not relevant for the present application, are described in the patent application P 38 17 318 given above.

Claims (13)

1. Katalytische Zündung eines Brennstoff-Luftgemisches in Brennkraftmaschinen,

• - wobei das Gemisch durch einen auf einem beweglichen Element der Brennraumbegrenzung angeordneten Katalysator gezündet wird,

1. catalytic ignition of a fuel-air mixture in internal combustion engines,

• the mixture being ignited by a catalytic converter arranged on a movable element of the combustion chamber boundary,

dadurch gekennzeichnet,characterized,

• - daß der Katalysator (19, 29, 34, 42, 51) mittels des beweglichen Elementes (14, 23, 32, 40, 48) lediglich zu einem vorbestimmten Zündzeitpunkt-Bereich mit dem Gemisch in Kontakt gebracht wird.- That the catalyst ( 19 , 29 , 34 , 42 , 51 ) by means of the movable element ( 14 , 23 , 32 , 40 , 48 ) is brought into contact with the mixture only at a predetermined ignition timing range.

2. Brennkraftmaschine zur Durchführung des Zündver­ fahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

• - daß eine maschinenfeste Brennraumbegrenzung (18, 49) eine Durchbrechung (17, 49) aufweist, und
• - die Durchbrechung mit einem oszillierenden oder rotierenden Element (14, 23, 32, 40, 48) dicht zusam­ menwirkt, wobei
• - das Element in dem die Durchbrechung (17, 49) zum Zündzeitpunkt verschließenden Bereich mit einem Katalysator (19, 29, 34, 42, 51) versehen ist.

2. Internal combustion engine for performing the Zündver method according to claim 1, characterized in

• - That a machine-fixed combustion chamber boundary ( 18 , 49 ) has an opening ( 17 , 49 ), and
• - The opening with an oscillating or rotating element ( 14 , 23 , 32 , 40 , 48 ) works closely together, whereby
• - The element in which the opening ( 17 , 49 ) at the point of ignition closing area is provided with a catalyst ( 19 , 29 , 34 , 42 , 51 ).

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

• - daß die Durchbrechung mit einem Gaswechselkanal korrespondiert, und
• - daß das oszillierende oder rotierende Element ein Steuerschieber einer Schieberanordnung ist.

3. Internal combustion engine according to claim 1 and 2, characterized in

• - That the opening corresponds to a gas exchange channel, and
• - That the oscillating or rotating element is a control slide of a slide arrangement.

4. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei

• - die Brennkraftmaschine (1, 21, 30, 36) einen inte­ grierten, innenachsigen Drehkolbenlader (12, 22, 31, 39) aufweist mit einem Verdichtungskammern (13) umfassenden, außenseitig zylindrischen Außenläu­ fer (14, 23, 32, 40), der
• - über ein Fenster (16, 25) eine Verdichtungskam­ mer (13) mit der Durchbrechung (17) der Brenn­ raumbegrenzung (18) ladungsführend verbindet, nach Patentanmeldung P 38 17 318,

4. Internal combustion engine according to claims 1 to 3, wherein

• - The internal combustion engine ( 1 , 21 , 30 , 36 ) has an inte grated, inner-axis rotary piston loader ( 12 , 22 , 31 , 39 ) with a compression chamber ( 13 ) comprising outside cylindrical outer rotor ( 14 , 23 , 32 , 40 ), the
• - Via a window ( 16 , 25 ) a compression chamber ( 13 ) with the opening ( 17 ) of the combustion chamber boundary ( 18 ) connects charge-carrying, according to patent application P 38 17 318,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Außenläufer (14, 23, 32, 40) über einen vorbestimmten Außenumfangsbereich (Außenläufer­ mantel 24, 33, 41) mit einem Katalysator (19, 29, 34, 42) versehen ist.

characterized,

• - That the outer rotor ( 14 , 23 , 32 , 40 ) over a predetermined outer peripheral region (outer rotor jacket 24 , 33 , 41 ) is provided with a catalyst ( 19 , 29 , 34 , 42 ).

5. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei

• - die Brennkraftmaschine (44) einen integrierten, außenachsigen Drehkolbenlader (45) aufweist mit einem als Gaswechselorgan dienenden, über einen Teil seines Umfanges eine zylindrische Außen­ seite (47) aufweisenden Absperrläufer (48), nach Patentanmeldung P 38 17 318,

5. Internal combustion engine according to claims 1 to 3, wherein

• - The internal combustion engine ( 44 ) has an integrated, external-axis rotary piston loader ( 45 ) with a serving as a gas exchange, over a part of its circumference a cylindrical outer side ( 47 ) having shut-off valve ( 48 ), according to patent application P 38 17 318,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der Absperrläufer (48) über einen vorbestimmten Außenumfangsbereich der Außenseite (47) mit einem Katalysator (51) versehen ist.

characterized,

• - That the shut-off rotor ( 48 ) is provided over a predetermined outer peripheral region of the outside ( 47 ) with a catalyst ( 51 ).

6. Brennkraftmaschine nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (Steuerschieber; Außenläufer 14, 23, 32, 40; Absperr­ läufer 48) zur Änderung des Zündzeitpunktes bzw. des Zündzeitpunktbereiches steuerbar ausgebildet ist.6. Internal combustion engine according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the movable element (spool; external rotor 14 , 23 , 32 , 40 ; shut-off rotor 48 ) is designed to be controllable for changing the ignition timing or the ignition timing range. 7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Antriebsver­ bindung des beweglichen Elementes (Steuerschieber; Außenläufer 14, 23, 32, 40; Absperrläufer 48) mit einer Kurbelwelle (4) ein Phasenwandler angeordnet ist.7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that a phase converter is arranged in a Antriebsver connection of the movable element (spool; external rotor 14 , 23 , 32 , 40 ; shut-off rotor 48 ) with a crankshaft ( 4 ). 8. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator (19, 29, 34, 42, 51) in Poren/Vertiefungen des beweglichen Elementes (14, 23, 32, 40, 48) angeordnet ist.8. Internal combustion engine according to claims 1 to 7, characterized in that the catalyst ( 19 , 29 , 34 , 42 , 51 ) is arranged in pores / depressions of the movable element ( 14 , 23 , 32 , 40 , 48 ). 9. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Brennraumgestaltung mit einer Quetschspalte (20) zur Erzielung einer auf die Durchbrechung (17) bzw. den Katalysator (19, 29, 51) gerichteten Ladungsströmung.9. Internal combustion engine according to claims 1 to 8, characterized by a combustion chamber design with a pinch gap ( 20 ) to achieve a through the opening ( 17 ) or the catalyst ( 19 , 29 , 51 ) directed charge flow. 10. Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Katalysator (19, 29, 34, 42, 51) aus Platin oder einer Platin- Verbindung ist.10. Internal combustion engine according to claims 1 to 9, characterized in that the catalyst ( 19 , 29 , 34 , 42 , 51 ) is made of platinum or a platinum compound.