DE493735C - Rotary piston internal combustion engine with self-ignition - Google Patents

Description

Drehkolben-Brennkraftmaschine mit Selbstzündung Es sind Drehkolben-Brennkraftmaschinen mit Selbstzündung (Dieselprinzip) bekannt geworden, bei welchen ein Verdichter und ein Arbeitskolben auf derselben Welle nebeneinander angeordnet sind und die verdichtete Luft von einem Sammelraum im Verdichterzvlinder durch ein Ventil nach dem Arbeitszylinder gedrückt und dann mit eingespritzten Brennstoff gemischt wird.Rotary piston internal combustion engine with compression ignition They are rotary piston internal combustion engines with compression ignition (diesel principle) become known, in which a compressor and a working piston are arranged side by side on the same shaft and the compressed one Air from a collecting space in the compressor cylinder through a valve after the working cylinder pressed and then mixed with injected fuel.

Nach der Erfindung soll bei derartigen Maschinen ein im wesentlichen über die ganze Breite des Arbeitszylinders sich erstreckender Vorraum angeordnet werden, in welchen Einspritzung und Zündung stattfinden und welcher in an sich bekannter Weise der Form des Brennstoffstrahles angepaßt ist.According to the invention, a substantially Arranged over the entire width of the working cylinder extending anteroom In which injection and ignition take place and which in itself are known Way is adapted to the shape of the fuel jet.

Es ist nun bei Drehkolben-Brennkraftmaschinen bereits bekannt geworden, einen Vorraum anzuordnen, in den Brennstoff eingespritzt wird und in dem die Verbrennung stattfindet. Abgesehen davon jedoch, daß es sich bei diesen Bauarten nicht um Maschinen mit Selbstzündung handelt, erstrecken sich die bekannten Vorräume für die Einspritzung bei Drehkolbenmaschinen nur über einen geringen Teil der Breite des Arbeitszylinders. Nach der Erfindung dagegen ist der Vorraum etwa ebenso breit wie der Zylinder. Infolgedessen werden tote Ecken im Arbeitszylinder vermieden, da das entzündete Gas auf der ganzen Breite des Arbeitszylinders in diesen einströmt, und der breite Vorraum kann in an sich bekannter Weise der Form des Brennstoffstrahles angepaßt werden. Die Erfindung betrifft ferner die Ausbildung der Steuerung für das Ventil, welches zwischen Vorraum und Verdichter angeordnet ist.It is now already known in rotary piston internal combustion engines, to arrange an anteroom into which fuel is injected and in which the combustion takes place. Apart from the fact that these types are not machines deals with compression ignition, the known antechamber for the injection extend in rotary piston machines only over a small part of the width of the working cylinder. According to the invention, however, the vestibule is about as wide as the cylinder. Consequently dead corners in the working cylinder are avoided as the ignited gas is all over the place Width of the working cylinder flows into this, and the wide anteroom can in be adapted in a known manner to the shape of the fuel jet. The invention also relates to the design of the control for the valve, which is between anteroom and compressor is arranged.

Bei der Maschine nach der Erfindung soll angestrebt werden, den Brennstoff noch während des Einströmens der verdichteten Luft einzuspritzen.The aim of the machine according to the invention is to use the fuel to be injected while the compressed air is flowing in.

Ferner wird bei der Maschine nach der Erfindung der Vorraum zweckmäßig so ausgestaltet, daß er möglichst in sich ein geschlossenes Ganzes bildet, also auch selbstkeine Ecken bzw. schädliche Räume besitzt, damit das Gemisch sofort vollständig zur Entzündung bzw. Verbrennung kommt, also kein Nachbrennen stattfinden kann. Weiter muß die zwischen dem Vorraum und -dem Zylinder befindliche Öffnung möglichst schmal, aber noch so groß sein, daß die überströmenden Gase die richtige Geschwindigkeit bekommen.Furthermore, the anteroom is expedient in the machine according to the invention designed in such a way that it forms a coherent whole as much as possible, that is also has no corners or harmful spaces itself, so that the mixture is immediately complete ignites or burns, so no afterburning can take place. Further the opening between the vestibule and the cylinder must be as narrow as possible, but still be so great that the overflowing gases have the correct speed receive.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Abb. r veranschaulicht schematisch einen Längsschnitt.The drawing shows an example embodiment of the invention shown. Fig. R schematically illustrates a longitudinal section.

Abb. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Arbeitszylinder und Vorraum und Abb. 3 einen Schnitt nach Linie f-g in Abb. 2.Fig. 2 shows a cross section through the working cylinder and vestibule and Fig. 3 shows a section along line f-g in Fig. 2.

Die Abb. q. und 5 zeigen eine andere Ausführung, bei der der Brennstoff senkrecht zum Vorraum des Arbeitszylinders eingespritzt wird.Fig.q. and Fig. 5 show another embodiment in which the fuel is injected perpendicular to the antechamber of the working cylinder.

z ist der Pumpenkolben, 3 der Arbeitskolben, 5 der Pumpenzylinder, 6 der Arbeitszylinder, 7 der Widerlagerschieber, 8 -der Vorraum, 9 die Brennstoffpumpe, io die Düse, i i der Sammelraum im Verdichterzylinder.z is the pump piston, 3 is the working piston, 5 is the pump cylinder, 6 the working cylinder, 7 the abutment slide, 8 - the vestibule, 9 the fuel pump, io the nozzle, i i the collecting space in the compressor cylinder.

Die Arbeitsweise der Brennkraftmascbine ist folgende: Die Luft wird durch ein Luftansaugesieb vom Luftpumpenkolben i angesaugt und im Pumpenzylinder 5 bis zu der erforderlichen-Kompression zusammengedrückt. Es können auch mehrere hintereinandergesghaltete Pumpenzylinder vorgesehen sein, so daß die Luft in mehreren Stufen bis zu dem erforderlichen hohen Druck verdichtet wird. Die hoch zusammengedrückte Luft strömt nun in den Vorraum 8 und wird hier mit dem von der Brennstoffpumpe 9 unter Druck durch eine offene oder geschlossene Düse io zugeführten und fein eingespritzten Brennstoff gemischt. Im gleichen Moment wird dieses Brennstoffluftgemisch durch die eigene Wärme der zusammengedrückten Luft zum Entzünden gebracht. Es folgt nun die Expansion bzw. der Antrieb des Arbeitskolbens 3 und der kraftgebenden Welle 13. Ist der Kolben 3 am Ende seines Weges angelangt, so strömen .die verbrannten Gase durch das Auspuffrohr i¢ ins Freie. Dieser Arbeitsvorgang wiederholt sich j edesmal von vorn. Pro Umdrehung können- auch m_hrere Arbeitsvorgänge stattfinden.The operation of the internal combustion engine is as follows: The air is sucked through an air suction strainer from the air pump piston i and into the pump cylinder 5 compressed to the required compression. There can be several be provided one behind the other pump cylinder, so that the air in several Stages up to the required high pressure is compressed. The one squeezed high Air now flows into the anteroom 8 and is here with that of the fuel pump 9 fed under pressure through an open or closed nozzle and finely injected Mixed fuel. At the same time, this fuel-air mixture is through ignited the own warmth of the compressed air. It now follows the expansion or the drive of the working piston 3 and the power-generating shaft 13. When the piston 3 has reached the end of its path, the burned ones flow Gases through the exhaust pipe i ¢ to the outside. This process is repeated j every time from the beginning. Several work processes can also take place per revolution.

Das überströmen der Luft vom Pumpenzylinder 5 nach dem Vorraum 8 wird durch ein Ventil 15 geregelt, welches ohnebesonderes Zwischengestänge unmittelbar von der Kolbenwelle 13 gesteuert wird. Das Ventil 15 verhindert auch das Rückströmendes -Brennstoffluftgemisches nach dem Pumpenzylinder 5.The overflow of air from the pump cylinder 5 after the antechamber 8 is controlled by a valve 1 5, which without special more complete intermediate linkage is controlled directly by the piston shaft. 13 The valve 15 also prevents the fuel-air mixture from flowing back after the pump cylinder 5.

Der Kolben des Verdichters bzw. die Kolben der Verdichter eilen je nach Umdrebungszahl dem Arbeitskolben vor oder nach, so daß die Luft zur rechten Zeit in den Arbeitszylinder strömt.The piston of the compressor or the pistons of the compressor each rush according to the number of revolutions of the working piston before or after, so that the air to the right Time flows into the working cylinder.

In vorstehender Beschreibung ist angenommen, daß sich die Kolben drehen, der Arbeitsvorgang ist jedoch bei umlaufenden Zylindern derselbe. Bei umlaufenden Zylindern können die Zylinder als Schwungrad oder Riemenscheiben ausgebildet sein.In the above description it is assumed that the pistons rotate, however, the process is the same for rotating cylinders. With circulating Cylinders can be designed as a flywheel or pulley.

Der Sammelraum i i kann als größerer Luftsammelbehälter ausgebildet werden. Der Arbeitszylinder 6, Pumpenzylinder 5 und auch die Kolben- i und 3 samt Welle 13 können teilweise oder ganz mit Wasser oder sonstiger kühlender Flüssigkeit oder auch mit Luft gekühlt werden. Die Düsen io, durch welche der Brennstoff in den Vorraum 8 eingespritzt wird, können so angeordnet sein, daß der Brennstoff entgegengesetzt (Abb. r) oder auch in Richtung der einströmenden Luft oder auch senkrecht oder schräg dazu (Abb. q. und 5) eingespritzt wird. Der Vorraum 8 soll die Form des eingespritzten Brennstoffkegels erhalten. Bei Mehrlochdüsen kann derselbe entsprechend den nebeneinanderliegenden Löchern schmale längliche Grundform haben.The collecting space ii can be designed as a larger air collecting container. The working cylinder 6, pump cylinder 5 and also the piston i and 3 together with the shaft 13 can be partially or completely cooled with water or other cooling liquid or also with air. The nozzles io, through which the fuel is injected into the antechamber 8, can be arranged in such a way that the fuel flows in the opposite direction (Fig. is injected. The antechamber 8 should be given the shape of the injected fuel cone. In the case of multi-hole nozzles, the same can have a narrow, elongated basic shape corresponding to the holes lying next to one another.

Bei Umlaufmotoren mit größeren Leistungen kann die Expansion der entzündeten Gase auf mehrere Arbeitskolben bzw. Arbeitsstufen verteilt werden. Die Kolbenflächen der verschiedenen Stufen können bei höherem Druck kleiner und bei niederen Drücken größer gewählt werden. Die Anordnung der Kolben untereinander und die Form derselben kann so gewählt werden, daß die Welle 13 samt Kolben und Steuerorganen in sich vollständig ausbalanciert ist. Diie Pumpen- und Arbeitskolben können so ausgebildet werden, daß je Umdrehung, wie schon erwähnt, mehrere Arbeitsvorgänge stattfinden bzw. mehrere Kraftimpulse auf die kraftabgebende Welle 13 abgegeben werden.In the case of rotary engines with greater powers, the expansion of the ignited Gases are distributed to several working pistons or work stages. The piston surfaces the different stages can be smaller at higher pressure and smaller at lower pressures be chosen larger. The arrangement of the pistons among each other and the shape of the same can be chosen so that the shaft 13 including piston and control elements in itself completely is balanced. The pump and working pistons can be designed in such a way that that per revolution, as already mentioned, several work processes take place or several Force pulses are emitted on the force-emitting shaft 13.

Die Brennstoffpumpe 9 kann durch die Welle 13 oder auch durch eine beliebige Welle angetrieben werden: Die Regulierung des Brennstoffes kann durch einen bekannten Regler oder auch von Hand erfolgen.The fuel pump 9 can be driven by the shaft 13 or by any desired shaft: the fuel can be regulated by a known regulator or by hand.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE: i. Drehkolben-Brennkraftmaschine mit Selbstzündung, bei welcher ein Verdichter-und ein Arbeitskolben auf .derselben Welle nebeneinander angeordnet sind und die verdichtete Luft von einem Sammelraum im Verdichterzylinder durch ein Ventil nach dem Arbeitszylinder gedrückt und dann mit eingespritztem Brennstoff gemischt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen über die ganze Breite des Arbeitszylinders (6) sich erstreckender Vorraum (8) angeordnet ist, in welchem Einspritzung und Zündung stattfinden und welcher in an sich bekannter Weise der Form des Brennstoffstrahles angepaßt ist. PATENT CLAIMS: i. Rotary piston internal combustion engine with compression ignition, in which a compressor and a working piston on the same shaft next to each other are arranged and the compressed air from a plenum in the compressor cylinder pushed through a valve after the working cylinder and then with injected fuel is mixed, characterized in that a substantially over the entire width of the working cylinder (6) extending antechamber (8) is arranged in which Injection and ignition take place and which in a known manner of Shape of the fuel jet is adapted. 2. Drehkolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen Verdichterzylinder (5) und Arbeitszylinder (6) bzw. Vorraum (8) angeordnete Ventil (15) unmittelbar von der Drehkolbenwelle (13) gesteuert wird.2. Rotary piston internal combustion engine according to Claim i, characterized in that between the compressor cylinder (5) and Working cylinder (6) or antechamber (8) arranged valve (15) directly from the Rotary piston shaft (13) is controlled.