DE406745C - Process for operating two-cycle gas engines - Google Patents

Description

Verfahren zum Betriebe von Zweitaktgasmaschinen. Es sind Verbrennungskraftmaschinen mit steuernden Kolben allgemein bekannt, bei denen kein Ventil im Verbrennungsraum angeordnet ist. Als Zweitaktgasmaschinen sind diese Maschinen bekannt, bei «-elchen die Ausspülung der Verbrennungsgase aus dem Zylinderdurch dieLufterfolgt, die durch Schlitze im Zylinder am Hubende ein- und austritt. und bei welchen nach erfolgter Spülung das Gas durch besondere Schlitze im Zylinder eingeführt wird, und bei welchen ferner ein Teil des Geinisches im Zylinder durch andere besondere Schlitze im Zylinder wieder ausgeschoben wird. Diese Maschinen haben den großen Nachteil, daß in den Räumen zwischen den Schlitzen und den Steuerorganen Gas oder Gemisch und Verbrennungsgase zurückbleiben, wodurch die Wirtschaftlichkeit dieser Maschinen herabgesetzt wird.Process for operating two-cycle gas engines. They are internal combustion engines generally known with controlling pistons in which there is no valve in the combustion chamber is arranged. These machines are known as two-stroke gas engines, by «-elchen the scavenging of the combustion gases from the cylinder is carried out by the air flowing through Slits in the cylinder at the end of the stroke. and which after Purging the gas is introduced through special slots in the cylinder, and at which furthermore part of the mixture in the cylinder through other special slots in the cylinder is pushed out again. These machines have the major disadvantage that in the Spaces between the slots and the controls gas or mixture and combustion gases remain behind, whereby the economy of these machines is reduced.

Durch die Erfindung «-erden diese Nachteile beseitigt. Sie besteht in einem Verfahren zuni Betrieb einer Gasmaschine, derart, daß nach erfolgter Ausspülung des Zylinders durch Luft, die in bekannter Weise durch Schlitze. die sich am Hubende befinden, ein- und austritt, ein Teil der Luftladung des Zylinders durch besondere vom Kolben gesteuerte Schlitze im Zylinder wieder ausgeschobeti wird und hierauf (las Gas oder Gemisch durch die gleichen Schlitze in den Zylinder eingefiihrt uuil dann das Gas oller Gemisch, das sich in dein Rauni zwischen diesen Schlitzen und dem Steuerorgan l;efindet, durch ver,lichtete ;L.uft in den Zylinder geblasen wird.These disadvantages are eliminated by the invention. It consists in a method to operate a gas engine in such a way that after the cylinder has been flushed with air, it is passed through slots in a known manner. which are located at the end of the stroke, enters and exits, part of the air charge of the cylinder is pushed out again through special slots in the cylinder controlled by the piston and then (read gas or mixture through the same slots into the cylinder and then the gas or full mixture, which is found in your space between these slits and the control element, through which air is blown into the cylinder.

In den Abt. i, 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des Verfahrens dargestellt. Die Abb. i und 2 sind Längsschnitte durch den Zylinder einer Großgasmaschine. Es ist d der Zylinder, b der Kolben, c die Einlaßschlitze für die Spülluft und d die Auslaßschlitze. In der Abb. i ist eine Maschine mit dem Spülverfahren gezeichnet, bei dem Einlaß- und Auslaßschlitze auf verschiedenen Zylinderseiten liegen. Bei der Maschine, nach Abb.2 sind die Einlaß- und Auslaßschlitze auf der gleichen Zylinderseite angeordnet, so daß der Spülstrom quer durch den Zylinder geht, auf der gegenüberliegenden Zylittderwand zum Verbrennungsraum aufsteigt, diesen ausspült und zu den Auslaßschlitzen niedersteigt. Es sind ferner e die Schlitze in der Zylinderwand zur Einbringung des Gemischstromes oder des Brennstoi*luftgemisches. Dieselben sind derart angeordnet, daß der Gasstrom im Zylinder einen lebhaften Wirbel hervorruft, der eine gute Mischung des Gases und der Luft bewirkt. Es ist weiter t die Gaszuleitung oder Gemischzuleitung, g das Steuerorgan für den Gaszutritt, z. B. ein 5chiel)er, h ist die Luftleitung zum Ausspülen des Raumes zwischen dem Schieber g und den Gasschlitzen e. Die Steuerung dieser Spülluft findet zweckmäßigerweise ebenfalls durch den Schieber g statt. Ferner ist noch die Leitung i angeordnet, die nach außen führt und ebenfalls durch den Schieber g gesteuert wird. In Abb. 3 Ist der Querschnitt des "Zylinders durch die Gasschlitze dargestellt.In Dept. i, 2 and 3 there is an exemplary embodiment for implementation of the procedure. Figs. I and 2 are longitudinal sections through the cylinder a large gas engine. It is d the cylinder, b the piston, c the inlet slots for the purge air and d the outlet slots. In Fig. I is a machine with the Flushing method drawn, in which inlet and outlet slots on different cylinder sides lie. In the machine, according to Fig.2, the inlet and outlet slots are on the arranged on the same side of the cylinder, so that the flushing flow transversely through the cylinder goes up on the opposite cylinder wall to the combustion chamber, this one flushes out and descends to the outlet slots. There are also the slots in the cylinder wall for introducing the mixture flow or the fuel * air mixture. They are arranged in such a way that the gas flow in the cylinder creates a lively vortex which causes a good mixture of the gas and the air. It is on t the gas feed line or mixture feed line, g the control unit for the gas inlet, z. B. a 5chiel) er, h is the air line for flushing out the space between the Slide g and the gas slots e. The control of this purge air is expedient also held by the slide g. Furthermore, the line i is also arranged, which leads to the outside and is also controlled by the slide g. In fig. 3 The cross section of the "cylinder through the gas slots is shown.

Die Wirkungsweise der Maschine ist folt;eIide: Befilidet sich der Kolben bin seiner oberen Totlage. so l:cwcgt er sich nach der Eiit7ündung des Gemis-hes nach abwärts. Er legt da1111 zunächst die Gasschlitze e frei, (lie aber durch den Schieber g von der Zuführttngs-!eitung abgeschlossen sind, so daß sich nur der hauen zwischen den -Gasschlitzen e und den Schieber g finit verbrannten Gasen füllen kann. ße i der weile-en Bewegung des Kolbens werden dann r111 Auslaßschlitze d geöffnet, der 7vlinderinhalt entspannt sich, worauf nach hreilegting der Spülschlitze c die Ausspülung c:ii#1 Auffüllung des Zylinders mit Luft in bekaanter Weise erfolgt. Nach der Bewegungstnill<elir des Kolbens werden zuerst die Spülschlitze c, dann die Auslaßschlitze d durch den Kolben geschlossen. Der Schieber g wird nun so gesteuert, daß nach Abschluß der Auslaßschlitze d oller der Einlaßschlitze c durch den Kolben die Gasschlitze e mit der Leitung i. verbunden sind. Dadurch schiebt der Kolben einen Teil der Luft im Zylinder wieder nach außen aus. Der Zweck dieses Ausschiebens der Luft ist ein doppelter, erstens wird dadurch rler Raum zwischen den Gasschlitzen i, und dem Schieber g von den verbrannten (lasen ausgespült, zweitens wird dadurch erreicht, (laß (las Ladungsgewicht des Zylinders und damit auch das Ausdehnungsverhältnis der entzündeten Gase geändert werden kann. Bei der weiteren Aufwärtsbewegung des Kolbens wird die Leitung i durch den Schieber g geschlossen und gleichzeitig die Gasleitung f geöffnet, so (laß (las Gas oller Gemisch in den Zylinder in der angerebenen Weise cinströnit und sich mit der Luft vermischt. Nach Abschluß der Gasleitung f durch den Schieber g wird durch diesen die Luftleitung h geöffnet, so (laß das Gas, das sich in dem Raum -zwischen Schieber g und Gasschlitzen e befindet, durch diese verdichtete Luft in den Zylinder geblasen wird, wodurch Gasverluste verinieden werden. Bei der weiteren Bewegung des Kolbens schließt dieser die Gasschlitze c ab. Die Leitung h. wird gleichzeitig oller nach dem Abschluß der Gasschlitze durch (leg Kolben vom Schieber ; geschlossen. Hierauf l:cginnt die Ver(lichtung, dann folgt nach voll-Z, Verdichtung Aie Entzündung des Gemisches, worauf sich die Vorgänge wiederholen.The way the machine works is as follows: Filided the piston is in its top dead center. so he cwcgt after the initiation des Gemis-hes downwards. He first exposes the gas slots e, (lie but are closed off from the supply line by the slide g, so that only the hew between the gas slots e and the slide g burned finitely Can fill gases. If the piston moves while the piston is moving, then r111 exhaust ports become d open, the cylinder contents relax, whereupon the flushing slots are opened c the flushing c: ii # 1 filling of the cylinder with air takes place in a known manner. After the piston has moved, the rinsing slots c first, then the outlet slots d closed by the piston. The slide g is now controlled in such a way that that after completion of the outlet slots d oller of the inlet slots c through the piston the gas slots e with the line i. are connected. This pushes the piston some of the air in the cylinder out again. The purpose of this pushing out The air is doubled, firstly, it creates more space between the gas slots i, and the slider g of the burned (lasen rinsed out, secondly, thereby reached, (let (read the loading weight of the cylinder and thus also the expansion ratio the ignited gases can be changed. With the further upward movement of the Piston the line i is closed by the slide g and at the same time the Gas line f opened, so (let (read gas full mixture in the cylinder in the indicated Way cinströnit and mixes with the air. After completing the gas line f the air line h is opened by the slide g, so (let the gas, which is located in the space between slide g and gas slots e, through this compressed air is blown into the cylinder, whereby gas losses are avoided. As the piston continues to move, it closes the gas slots c. the Line h. is at the same time oller after closing the gas slot through (leg Piston from slide; closed. This is followed by the reduction, then follows after full-Z, compression Aie ignition of the mixture, whereupon the processes repeat.

Das Verfahren läßt sich sowohl für einfach wirkende als auch für doppelt wirkende Gasinaschinen durchführen.The procedure can be used for both single-acting and double-acting perform working gas machines.

Bei der Gasmaschine nach der Erfindung liegt weder (las Einlaß- noch (las Auslaßventil im Verbrennunrisratiin, so (laß_ die 'feile, die den Verbrennungsrauen begrenzen, eine einfache und betriebssichere Gestaltung erhalten, was besonders für große Maschinen wichtig ist. Die Steuerorgane sind aus dem Verbrennungsraum web -erlegt und sind dadurch weder hohen Temperaturen noch hohen Drücken ausgesetzt, so daß einfache Schieber usw. verwen(let werden können. Der 1,onstrulctive Aufbau der Maschine wird dadurch gegenüber den bekannten Maschinen mit ihren verwickelten Steuerungen besonders einfach.In the gas engine according to the invention there is neither (read inlet nor (read the outlet valve in the incineration unit, so (let the 'file that burns the incineration limit, get a simple and reliable design, something special is important for large machines. The control organs are from the combustion chamber web - imposed and are therefore neither exposed to high temperatures nor high pressures, so that simple slide valves etc. can be used. The 1, onstrulctive structure The machine is thereby more complicated than the known machines with their Controls particularly easy.

Die thermische Ausnutzung des Gases wird bei der Maschine nach der Erfindung durch rlie Steigerung rles Verdichtungsverhältnisses und Vergrößerung des Ausdehnungsverhältnisses der Verbrennungsgase verbessert. Die Steigerung des Verdichtungsverhältnisses ist dadurch ermöglicht, daß der Verbrennungsraum infolge der einfachen Gestaltung keine überhitzten Wandstellen aufweist und die Larlung infolge der Kühlung des verdichteten Gases hei Beginn der Verdichtung im 7vlin der kälter ist.The thermal utilization of the gas is in the machine according to the Invention by increasing the compression ratio and enlarging it the expansion ratio of the combustion gases is improved. The increase in the Compression ratio is made possible by the fact that the combustion chamber as a result the simple design has no overheated wall spots and the larlung as a result of the cooling of the compressed gas at the beginning of the compression in the 7vlin is colder.

. Die Verbrennung des Gasluftgemisches ist eine bessere, da sich bei der Maschine nach (1c:- Erfindung der Zylinderinhalt bei Einleitung der Zündung in lebhafter Wirbelung befindet, die durch die besondere Einströnning des Gases hervorgerufen wird. Bei der Maschine nach der Erfindung können ferner für die Erzeugung der Spülluft und des verdichteten Gases Gebläse mit sich drehenden Schaufeln, z. B. elektrisch angetriebene Turbogel)läse, verwendet werden, wodurch hesonders. bei Großgasmaschinen die ganze Kraft-Z, besonders einfach und übersichtlich wird.. The combustion of the gas-air mixture is better, as it is with the machine according to (1c: - Invention of the cylinder content when the ignition is initiated is in a lively vortex, which is caused by the special inflow of the gas is caused. In the machine according to the invention can also be used for the generation the purge air and the compressed gas blowers with rotating blades, e.g. B. electrically powered Turbogel) läse, can be used, making hesonders. at Large gas engines the whole Kraft-Z, becomes particularly simple and clear.

Claims (1)

PATr7NTT-A-,\, si@Rucie: Verfahren zum Betrieb von Zweitaktgasmaschinen, bei denen die Ausspülung des Zylinders durch Luft erfolgt, die durch Schlitze ini Zylinder am Hubende ein- und austritt, und hei denen nach Abschlull dieser Schlitze durch den Kolben (las Gas oller Gemisch durch besondere Schlitze ini Zylinder eingeführt wirre, dadurch gekennzeichnet, (laß nach erfolgter Luftspülung ein Teil der Luffla(lung des Zylinders durch die Gasschlitze wieder atisgeschohen wird, und (laß nach beendigter Gasfüllung des Zylinders (fas Gas oder Gemisch. das sich in dem Ratlin zwischen Steuerorgan der Gasleitung und den Gasschlitzen befindet, durch verdichtete Luft in (101) Z_vlindcr geblasen wird.PATr7NTT-A -, \, si @ Rucie: Procedure for operating two-stroke gas engines, in which the cylinder is flushed out by air flowing through slots ini Cylinder enters and exits at the end of the stroke, and is called those after these slots have been closed through the piston (read gas or mixture introduced through special slots in the cylinder confused, characterized by (after purging with air, release part of the loofla (lung of the cylinder is blown again through the gas slits, and (after the end of the Gas filling of the cylinder (whether gas or mixture. That is in the ratlin between Control organ of the gas line and the gas slots located by compressed air is blown in (101) Z_vlindcr.