DE705903C - Air-compressing internal combustion piston engine, especially for dust-like fuels - Google Patents

Description

Luftverdichtende Brennkraftkolbenmaschine, insbesondere für staubförmige Brennstoffe Die Erfindung bezieht sich auf luftverdichtende Brennkraftkolbenmaschinen, insbesondere für staubförmige Brennstoffe mit Bildung eines brennbaren Gemisches im mittlenen Teil des Zylinderraumes und mit Anordnung eines oder mehrerer vom Hauptverdichtungsraum abgesetzter Räume, die am Ende des Verdichtungshubes einen Teil der Verbrennungsluft aufnehmen. Brennkraftkolbenmaschinen dieser Art sind bekannt; sie besitzen von festen Wänden gebildete abgesetzte Räume, die über eine verhältnismäßig enge unverschlossene Üffnung mit dem Hauptverdichtungsraum in ständiger Verbindung stehen und die im Verdichtungshub eingeführte Luft während des Arbeitshubes zur Erzielung einer weichen Verbrennung wieder an den Hauptverdichtungsraum abgeben.Air-compressing internal combustion piston engine, especially for dusty Fuels The invention relates to air-compressing internal combustion piston engines, especially for dusty fuels with formation of a flammable mixture in the central part of the cylinder chamber and with the arrangement of one or more of the main compression chamber Separate rooms that contain part of the combustion air at the end of the compression stroke take up. Internal combustion piston machines of this type are known; they own of solid Walls formed detached rooms, which have a relatively narrow unlocked The opening is in constant communication with the main compression space and the im Compression stroke introduced air during the working stroke to achieve a soft Return the combustion to the main compression chamber.

Erfindungsgemäß werden um den das Brenngemisch .aufnehmenden zentralen Teil des Hauptverdichtungsraumes herum ein oder mehrere einerseits von dem Zylinderdeckel und anderseits von dem im oberen Ttitpunkt weitmöglichst an diesen herangeführten Kolbenboden begrenzte, am Kolbenhubende entstehende Ringräume vorgesehen. Diese Ringräume öffnen sich beim Arbeitshub des Kolbens von selbst. Hierdurch wird um .den das Brenngemisch enthaltenden Teil des Hauptverdichtungsraumes herum ein geschlossener Luftvorhang gebildet und das Vordringen von unverbrannten Brennstoffteilchen an die Zylinderwand vermieden. Die in dem Ringraum bzw. in den Ringräumen gespeicherte Luft kommt z. B. bei Anwendung des Erfindungsgedankens bei Maschinen für staubförmige Brennstoffe, wenn die ersten leichtesten, noch unverbrannten Staubteilchen nach der Zylinderwand hinstreben, mit diesen unverbrannten Staubteilchen in Berührung, diedereigentlichen Druckwelle der Verbrennung vorauseilen. Durch das Verbrennen dieser leichtesten Staubteilchen in der Nähe der Zylinderwand wird eine ringförmige Brennzone künstlich erzeugt, die unmittelbar an der Zylinderwand liegt und durch Verbrennung der feinsten Staubteilchen deren Anschlagen an die Wand wirksam verhindert. Die entweder aus der Vorkammer oder aus dem übrigen Brennraum zur Wand nachdrängenden Staub- und etwa vorhandenen Ascheteilchen werden durch den plötzlichen Druckanstieg in der ringförmigen Brennzone von der Wand zurückgedrängt oder mindestens so lange zurückgehalten, bis der Arbeitskolben genügend Hubrahm freigegeben hat.According to the invention, around the central .aufnahmenden the fuel mixture Part of the main compression space around one or more on the one hand of the cylinder cover and on the other hand, from the one brought as close as possible to this in the upper point Piston crown limited annular spaces that arise at the end of the piston stroke are provided. These Annular spaces open by themselves during the working stroke of the piston .The part of the main compression chamber containing the combustion mixture is a closed one Air curtain formed and the ingress of unburned fuel particles avoided the cylinder wall. The stored in the annulus or in the annulus Air comes z. B. when applying the inventive concept to machines for dusty Fuels when the first lightest, still unburned dust particles appear strive towards the cylinder wall, in contact with these unburned dust particles, the actual The pressure wave rushes ahead of the combustion. By the burning of these lightest dust particles near the cylinder wall an annular combustion zone artificially created, which is directly on the cylinder wall and by burning the finest dust particles, they hit the wall effectively prevented. Either from the antechamber or from the rest of the combustion chamber Dust and any existing ash particles pushing towards the wall are replaced by the sudden pressure increase in the ring-shaped combustion zone is pushed back by the wall or at least held back until the working piston has enough lifting frame has released.

Es sind bereits Brennkraftkolbenmaschinen bekannt, bei denen man versucht hat, die Zy- linder vor Berührung mit unverbrannten Brennstoffteilchen zu schützen. Man hat bei diesen bekannten :Maschinen in einem besonderen Behälter Dampf erzeugt und diesen Dampf aus einem Ringraum durch einen Ringschlitz hindurch an der Zylinderwand entlang austreten lassen. Diese Maschine besitzt jedoch einen derartig umfangreichen und verwickelten Aufbau und ist im Betrieb so schwierig zu bedienen, daß die Maschine nach der Erfindung mit ihrem sehr einfachen, auf zusätzliche bauliche Mittel verzichtenden Aufbau und ihrer selbsttätigen Wirkungsweise dieser bekannten Maschine weit überlegen ist. Bei der bekannten Maschine darf z. 13. das Dampfeinlaßventil des Arbeitszylinders erst dann geöffnet werden, wenn der Dainpf den je nach der Belastung schwankenden Verbrennungsdruck überwinden kann. Letzterer maß also sehr sorgfältig- überwacht und mit dem Dampfdruck ständig verglichen werden. Bis zur Erreichung des nötigen Dampfdruckes entfällt der Schutz der Zylinderwand. Internal combustion piston engines are already known in which attempts have been made to protect the cylinders from contact with unburned fuel particles. In these known machines, steam was generated in a special container and this steam was allowed to escape from an annular space through an annular slot along the cylinder wall. However, this machine has such an extensive and intricate structure and is so difficult to operate in operation that the machine according to the invention is far superior to this known machine with its very simple structure, which does not require additional structural means, and its automatic mode of operation. In the known machine z. 13. The steam inlet valve of the working cylinder can only be opened when the Dainpf can overcome the combustion pressure, which varies depending on the load. The latter measured so very carefully - monitored and constantly compared with the vapor pressure. The cylinder wall is not protected until the required vapor pressure is reached.

Außerdem nlul.4 noch eine ändere bekannte Brennkraftkolbenmaschine erwähnt werden, die einen um den Hauptverdichtungsraum herum angeordneten, vom Zylinderdeckel und dem Kolbenboden am Ende der Verdichtung gebildeten Ringraum besitzt. Aber diese bekannte Maschine arbeitet mit Gemischverdichtung, so daß sich beim Beginn des Arbeitshubes in dem Ringraum ein fertiges Brenngemisch befindet, während heim Gegenstand der Erfindung der oder die Ringräume reine Luft enthalten und auch nur auf diese Weise ihre Wirkung im Sinne der Erfindung ausüben können.In addition, nlul.4 another known internal combustion piston engine are mentioned, which are arranged around the main compression chamber, from the cylinder cover and the piston crown at the end of compression has an annular space. But these known machine works with mixture compression, so that at the beginning of the working stroke in the annulus there is a finished fuel mixture, while the subject of the Invention of the or the annular spaces contain pure air and only in this way can exercise their effect within the meaning of the invention.

Der oder die beim Erfindungsgegenstand nebildeten Ringräume können durch einander gegeilüberliegende Aussparungen des Zylinderdeckels bzw. des Kolbenbodens gebildet werden. Die nach der Zylindermitte zu liegende Begrenzungskante der im Zylinderdeckel vorgesehenen ringförmigen Aussparung läßt man zweckmäßig über die. ihr gegenüberliegende Begrenzungskante der im Kolbenboden vorgesehenen Aussparung hinweg in diese hineinragen. Durch diese Lage der inneren Begrenzungskanten der Aussparungen im Kolbenboden und Zylinderdeckel wird eine Ablenkung der in dem Ringraum eingeschlossenen Luft nach der Kolbenmitte zu bewirkt.The annular spaces formed in the subject matter of the invention can by opposing recesses in the cylinder cover or the piston head are formed. The boundary edge of the im Cylinder cover provided annular recess can be expediently over the. their opposite boundary edge of the recess provided in the piston head protrude into this. Due to this location of the inner boundary edges of the Recesses in the piston crown and cylinder cover will deflect the in the annulus trapped air towards the center of the piston.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.An exemplary embodiment according to the invention is shown schematically in the drawing shown.

Der Kolben i besitzt an seinem Boden z. B. eine ringförmig aasgerundete Nut 2 und in seinem ,mittleren Teil einen Hauptverdichtungsraum 3, in den eine Vorkammer 4 hineinragt. In dem Zylinderdeckel s ist gleichfalls eine Ringnut 6 angeordnet, deren innere Begrenzungskante ; über die innere Begrenzungskante 8 der im Kolben i befindlichen Nut hinweg in die Ringnut 2 hineinragt.The piston i has at its bottom z. B. a ring-shaped carrion-rounded Groove 2 and in its middle part a main compression chamber 3, in which an antechamber 4 protrudes. An annular groove 6 is also arranged in the cylinder cover s, their inner boundary edge; over the inner boundary edge 8 in the piston i located groove protrudes into the annular groove 2.

Die Ringnuten 6 und 2 bilden am Ende des Verdichtungshubes einen Ringraum 9, in dem sich verdichtete Luft befindet. Beim Abwärtsgang des Kolbens i öffnet sich der Ringraum 9 von selbst, und der in ihm eingeschlossene Teil der Verdichtungsluft bildet einen Mantel zwischen dem Hauptverdichtungsraurn 3 und der Zylinderwand, der unverbratnlte Brennstoffteilchen von der Zylinderwand fernhält.The annular grooves 6 and 2 form an annular space at the end of the compression stroke 9, in which there is compressed air. When the piston i goes down, it opens the annular space 9 by itself, and the part of the compression air enclosed in it forms a jacket between the main compression space 3 and the cylinder wall, which keeps unbroken fuel particles away from the cylinder wall.

Die Ausbildung des HauptverdichtungsraUnles 3 spielt für die Erfindung keine Rolle. Die Anordnung einer Vorkammer ist durchaus keine Voraussetzung für die Erfindung. Auch bei Maschinen beliebiger anderer Ausführungsart ist die Erfindung mit Erfolg anwendbar, z. B. auch dann, wenn der Kolbenboden einen kegelförmigen o. dgl. Verdrängeransatz besitzt.The design of the main compression space 3 plays a role in the invention not matter. The arrangement of an antechamber is by no means a prerequisite for The invention. The invention is also applicable to machines of any other design applicable with success, e.g. B. even if the piston crown has a conical shape o. The like. Displacement approach possesses.

Für die Ausbildung des Ringraumes bestehen viele Möglichkeiten, die nicht alle erwähnt werden können. So können z. B. auch mehrere konzentrische Ringräume angeordnet werden. Der Ringraum kann gegebenenfalls allein vom Kolben oder vom Zylinderdeckel durch entsprechende Ausnehinungen gebildet werden.There are many options for the formation of the annular space not all can be mentioned. So z. B. also several concentric annular spaces to be ordered. If necessary, the annular space can consist solely of the piston or the cylinder cover be formed by appropriate recesses.

Claims (1)

PATENT ANsraücHe: t. Luftverdichtende Brennkraftkolbenmaschine, insbesondere für staubförmige Brennstoffe, mit Bildung eines brennbaren Gemisches im mittleren Teil des Zylinderraumes und mit Anordnung eines oder mehrerer vom Hauptverdichtungsraum abgesetzter Räume, die am Ende des Verdichtungshubes einen Teil der Verbrennungsluft aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß um den das Brenngemisch aufnehmenden zentralen Teil (3) des Hauptverdichtungsrauines herum ein odermehrere einerseits von dem Zylinderdeckel und anderseits von dem im- oberen Totpunkt weitmöglichst an diesen herangeführten Kolbenboden begrenzte, am Kolbenhubende entstehende Ringräume (9) vorgesehen sind. z. Brennkraftkolbenmaschine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Ringräume (9) durch einander gegenüberliegende Aussparunte_1 (2, 6) 0e3 Zylinderdeckels bzw. des Kolbenbodens gebildet sind und die nach der Zylindermitte zu liegende Begrenzungskante @(7) der im Zylinderdeckel vorgesehenen ringförmigen Aussparung (6) über die ihr gegenüberliegende Begrenzungskante (8) der im Kolbenboden vorgesehenen ringförmigen Aussparung (2) hinweg in diese hineinragt. BERLIN. CEDRIICICT IN DER REICHSDRUCKEREI PATENT REQUIREMENTS: t. Air-compressing internal combustion piston engine, in particular for pulverulent fuels, with the formation of a combustible mixture in the central part of the cylinder space and with the arrangement of one or more spaces separated from the main compression space, which take up part of the combustion air at the end of the compression stroke, characterized in that around the central Part (3) of the main compression roughness is provided around one or more annular spaces (9) created at the end of the piston stroke, on the one hand by the cylinder cover and on the other hand by the top dead center as far as possible at this piston head. z. Internal combustion piston engine according to claim i, characterized in that the annular space or spaces (9) are formed by opposing recesses 1 (2, 6) 0e3 of the cylinder cover or the piston head and the boundary edge @ (7) located after the cylinder center is the one provided in the cylinder cover annular recess (6) protrudes beyond the boundary edge (8) opposite it of the annular recess (2) provided in the piston head and into the latter. BERLIN. CEDRIICT IN THE EMPIRE PRINTING