DE855639C - Mixture-compressing internal combustion engine with supercharging and external ignition - Google Patents

Description

Gemischverdichtende Brennkraftmaschine mit Aufladung und Fremdzündung Die Erfindung bezieht sich auf eine gemischverdichtende Brennkraftmaschine mit Aufladunig und Fremdzündung.Mixture-compressing internal combustion engine with supercharging and spark ignition The invention relates to a mixture-compressing internal combustion engine with supercharging and spark ignition.

Es ist ibei solchen Maschinen bekannt, daß einerseitis Spül-undLadeluft zusammen ,durch ein abgasturbinengetriebenes Gebläse und anderseits Brennstoff für sich allein durch einen von der Brennkraftmaschine selbst angetriebenen Verdichter zur Brennkraftmasehine gefördert werden.It is known in such machines that on the one hand purge and charge air together, by an exhaust turbine driven fan and on the other hand fuel for solely by a compressor driven by the internal combustion engine itself to be promoted to the internal combustion engine.

Der Erfindungsgegenstand unterscheidet sich von diesen 'bekannten Maschinen dadurch, daB von mindestens einem abgasgetriebenen Gebläse nur je ein Bestandteil allein, z. B. Spülluft, zur Brennkraftmasehine geliefert wird und die für die Ladung des Zylinders notwendige Ladeluft sowie der Brennstoff je durch mindestens einen von der Brennkraftmaschine oder fremd angetriebenen Verdichter gemeinsam oder getrennt in nie Zylinder gefördert werden. Oder es kann nur die zur Mischung mit dem Brennstoff 'bestimmte Ladeluft durch mindestens ein abgasturbinengetriebenes Gebläse zur Brennikraftmaschine gefördert werden, während sowohl der Brennstoff als auch die Spülluft von anderen, von ,der Brenn'kraftmasc'hine oder fremd angetriebenen Verdichtern getrennt zu der Brenrikraftmaschine gefördert werden.The subject of the invention differs from these 'known Machines in that at least one exhaust gas-driven fan only has one Component alone, e.g. B. purge air is supplied to the internal combustion engine and the Charge air required for charging the cylinder as well as the fuel each by at least a compressor driven jointly or by the internal combustion engine or externally are never conveyed separately in cylinders. Or it can just be used to blend with the fuel 'certain charge air by at least one exhaust gas turbine-driven Fan to the internal combustion engine are promoted while both the fuel as well as the purge air from others, from the internal combustion engine or externally powered Compressors are conveyed separately to the combustion engine.

Durch den Erfindungsgegenstand soll es @dadurcih einerseits ermöglicht werden, mit der vorhandenen Energie der Abgase mehr Spülluft mit höherem Spüldruck @bzw. anderseits mehr Ladeluft mit 'höherem Lad-edruc'k zur Brennkraftmaschine zu fördern, als wenn die gleiche Abgasenergie zur Förderung .mehrerer Bestandteile zusammen, beispielsweise der Spülluft und der Ladeluft, @herangezogen wird. Es wind :dadurch einerseits eitle verstärkte Spülung und damit eine stärkere innere Kühlung der Maschine erzielt. Anderseits gestattet dieselbe eine erhöhte Ladung der Brennkraftnrasdhine und damit auch eine größere Leistung, wenn die Abgasturbine nur den Ladeverdichter allein antreibt. In diesem Fall ist man aber gleichwohl in der Lage, die Zylinder ausreichend zu spülen und damit ,innen zu 'kühlen und mit Brennstoff zu laden, weil dann der Antrieb ihrer Fördereinrichtungen anderweitig erfolgt, also die hierzu nötige Energie praktisch unbegrenzt zur Verfügung steht. Alle diese Vorteile sind bei Maschinen, die mit Brennstoff Luft-Getnisch und Fremdzündung arbeiten, von ganz besonderer Bedeutung, weil in solchen Maschinen viel 'höhere Verbrennungstemperaturen entstehen als in Maschinen, die, wie z. B. Dieselmaschinen, mehr nach lern Gleichdruckverfahren arbeiten.With the subject matter of the invention, @dadurcih is supposed to make it possible on the one hand more purge air with higher purge pressure with the existing energy of the exhaust gases @respectively. on the other hand, more charge air with a higher charge pressure to the internal combustion engine promote than if the same exhaust gas energy to Promotion of several Components taken together, for example the scavenging air and the charge air will. It winds: on the one hand, this means an increased flushing and thus a stronger one internal cooling of the machine achieved. On the other hand, it allows an increased Charge the Brennkraftnrasdhine and thus also a greater power when the exhaust gas turbine only drives the charge compressor alone. In this case, however, you are in able to flush the cylinders sufficiently and thus to cool them inside and with To load fuel, because then the drive of their conveyors is different takes place, so the energy required for this is practically unlimited. All of these advantages are found in machines that run on fuel, air-fuel, and spark ignition work, of particular importance, because in such machines much 'higher Combustion temperatures arise than in machines that, such. B. Diesel engines, work more according to the equal pressure method.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand, in vier Ausführungsbeispielen .in Fig. i bis 4 @dargestellt. In allen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleichartige Teile. Die Ausführungsbeispielesind an Hand einer mit einem Vergaser arbeitenden Brenakraftmaschinedargestellt.The subject of the invention is shown in the drawing, in four exemplary embodiments .shown in Fig. i to 4 @. Identical reference symbols denote in all figures similar parts. The embodiments are based on one with a carburetor working Brenakraftmaschine shown.

In Fig. i bezeichnet i eine mit einem AbgasturbogebläSe 2 zusammenarbeitende B.renuvkraftmaschine, bei der ein Zylinderdeckel 3 @im Schnitt dargestellt ist. 4 bezeichnet das Einlaßventil eines Zylinders 5, durch welches die Spülluft, die Ladeluft und der Brennstoff in den Zylinder eintreten. 6 bezeichnet die Zündeinrichtung, -durch welche das im Zylinder befindliche Brennstoff-Luft-Gemisch künstlich entzündet wind. Mit 7, 8 @bzw. 9 sind die der Erfindung eigenen, voneinander getrennten und auch unabhängig gesteuerten Zuströmvorrichtungen für die Spül- und Ladeluft bzw. den Brennstoff benannt.In FIG B.renuvkraftmaschine, in which a cylinder cover 3 @ is shown in section. 4 denotes the inlet valve of a cylinder 5, through which the scavenging air, the Charge air and fuel enter the cylinder. 6 denotes the ignition device, - which artificially ignites the fuel-air mixture in the cylinder wind. With 7, 8 @ or. 9 are separate and inherent to the invention also independently controlled inflow devices for the scavenging and charge air or named the fuel.

In diesemAusführungsbeispiel fördert das abgasturbinengetriebene Gebläse 2 nur die Spülluft zur Brennikraftmasch.inee i, und zwar durch die Leitung i i zu ihrer Eintrittsvorrichtung 7. Die Ladeluft wird @hrirtgegen vorm Gebläse io, welches durch die Bren:nkraftmaschine i artgetrieben wird, durch .die Leitung 12 zu ihrer Eintrittsvorrichtung 8 gefördert. Der Brennstoff, der im Vergaser 14 erzeugt wird, wird vorn der Pumpe iö durch die Leitung 15 angesaugt und durch die Leitung 16 zu seinem Eintrittsraum 9 gedzüdkt.In this exemplary embodiment, the exhaust-gas turbine-driven fan delivers 2 only the purge air to the Brennikraftmasch.inee i, through the line i i to their entry device 7. The charge air is @hrirt against the blower io, which is type-driven by the internal combustion engine, through .the line 12 to its Entry device 8 promoted. The fuel produced in the gasifier 14 is sucked in front of the pump iö through line 15 and through line 16 to his entry room 9 is pressed.

Der Brennstoff 'kann auch, z. B. durch -die Eintrittsvorrichtung cj und ein strichpunktiert in Fig. i angedeutetes Brennstoffventil 17, in bekannter Weise in darr Verbrennungszylinder eingeführt und dort mit der Ladeluft gemischt werden.The fuel 'can also, for. B. by -the entry device cj and a fuel valve 17 indicated by dash-dotted lines in FIG Way introduced into the combustion cylinder and mixed there with the charge air will.

In Fig. 2 ist eitre andere Ausführungsart des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Bei dieser liefert das Abgasturbogebläse 2 sowohl die Spülluft durch die Leitungen i i zur Eintrittsvorrichtung 7 der Brennkraftmaschine i als auch gleichzeitig die zur Mischung mit dann Brennstoff bestimmte Ladeluft durch :die Leitungen 12 und ihre Eintrittsvorrichtung B. Der Brennstoff selbst wird :durch ein von der Brennkraftmaschine i angetriebenes Gebläse io mittels der Leitung 13, dem Vergaser 14, -der Leitung 16 durch den Brennstoffeinspritzraum 9 der Brennkraftmaschine i zugeführt. Es könnte aber auch, wie dies in der Zeichnung ;punktiert angedeutet ist, die Brennstoffpumpe io' nach dem Vergaser 14 angeordnet sein. Dabei würde diese Pumpe das Gas :durch die Leitung 15 aus diesem ansaugen und .durch :die Leitung 16' an .die Eintrittsvorrichtung 9 für den Brennstoff abgeben.In Fig. 2 there is another embodiment of the subject matter of the invention shown. In this case, the exhaust gas turbo fan 2 delivers both the scavenging air the lines i i to the inlet device 7 of the internal combustion engine i and at the same time the charge air intended to be mixed with fuel through: the lines 12 and its entry device B. The fuel itself is: by one of the internal combustion engine i driven fan io by means of the line 13, the carburetor 14, -the line 16 is supplied to the internal combustion engine i through the fuel injection chamber 9. It could but also, as indicated by dotted lines in the drawing, the fuel pump io 'be arranged after the carburetor 14. This pump would pull the gas through suck the line 15 out of this and .through: the line 16 'to .the inlet device 9 for the fuel.

Bei einer beispielsweisen Ausführung nach Fig. 3 fördert das Abgasturbogebläse 2 die Spülluft durch die Leitung i i in diese Eintrittsvorrichtung 7 und dann zur Brennkraftmaschine i. Das von der Brennkraftmasdhine i angetriebene Gebläse io fördert die zur Mischung mit dem Brennstoff vorgesehene Ladeluft durch die Leitung 12 in ihren Eintrittsraum 8 vor oder Brennkraftmaschine und stößt gleichzeitig wegen .seiner Verbindung mit dem Vergaser 14 durch die Leitung 13 auch ,den Brennstoff durch id@ie Leitung 16 zur Eintrittsvorrichtung 9.In an exemplary embodiment according to FIG. 3, the exhaust gas turbo fan delivers 2 the purge air through the line i i into this inlet device 7 and then to Internal combustion engine i. The blower io driven by the internal combustion engine i promotes the charge air provided for mixing with the fuel through line 12 in their entry space 8 in front of or internal combustion engine and pushes at the same time because of. Its Connection to the carburetor 14 through line 13 also, the fuel through id @ ie Line 16 to the entry device 9.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird die zur Mischung mit Odem Brennstoff bestimmte Ladeluft vom Abgasturbogebläse 2 durch die Leitung 12 in ihre Eintrittsvorrichtung 8 vor der Brennkraftmaschine i geliefert, während die Spülluft durch das von der Brennkraftmaschine i 'angetriebene Gebläse io durch die Leitung i i in den Spülluftvorraum 7 gefördert wird. Der Brennstoff kann von dem gleichen Gebläse io durch die Leitung 13, vom Vergaser i4 durch, die Brennstoffzuleitung 16 in die Eintrittsvorrichtung 9 vor der Brennkraftmaschine gefördert werden, oder es kann für die Förderung des Brennstoffes eine :besondere Pumpe oder Gebläse io', das ebenfalls von der Brennkraftmasdhine i aus angetrieben wird, angeordnet sein, welche durch die Leitung 15 das Gas aus dem Vergaser 14 ansaugt und es durch die Leitung 16' in den Brennstoffvorraum 9 und damit zur Brennkraftmaschine i fördert.In the embodiment according to FIG. 4, the mixture is used with edema Fuel certain charge air from the exhaust gas turbo fan 2 through the line 12 in their Inlet device 8 supplied in front of the internal combustion engine i, while the purge air by the fan io driven by the internal combustion engine i 'through the line i i is conveyed into the scavenging air antechamber 7. The fuel can be of the same Fan io through line 13, from carburetor i4 through the fuel supply line 16 are conveyed into the inlet device 9 in front of the internal combustion engine, or A special pump or blower can be used to convey the fuel. which is also driven by the internal combustion engine i, be arranged, which sucks the gas from the carburetor 14 through the line 15 and it through the Line 16 'in the fuel vestibule 9 and thus to the internal combustion engine i promotes.

Es können alle an sich bekannten Mittel pur Mischung :des Brennstoffes mit der Ladeluft und zur Steuerung der verschiedenen Ladungsbestandteile verwendet werden. Sie sind in den Figuren nur in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt.All known means can be used in a pure mixture: fuel with the charge air and used to control the various charge components will. They are shown in the figures only in an exemplary embodiment.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Gemischverdichtende Brennkraftmaschine mit Aufladung und Fremdzündung, bei der für die Zufuhr von Spül- , und Ladeluft sowie Brennstoff neben einer durch die Abgase angetriebenen Fördervorrichtung weitere, von der Brenn@kraftnrasahine oder fremd angetriebene Fördereinrichtungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß von mindestens einem abgasgetriebenen Gebläse (2) nur Spülluft zu der besonderen Spüllufteintrittsleitung (7) geliefert wird und die für die Ladung des Zylinders notwendige Ladeluft sowie der Brennstoff je durch mindestens einen von der Brenn.kraftmaschine (i) oder fremd angetriehenen Verdichter (io bzw. io') gemeinsam oder getrennt in den Zylinder gefördert werden. ?. Gemischverdichtende Brenukraftcnasdhine mit Aufladung und Fremdzündung, -bei der für die Zufuhr von Spül- und Ladeluft sowie Brennstoff neben einer durch die Abgase angetriebenen Fördervorrichtung weitere, von der Brennkraft,rnaschine oder fremd angetriebene Fördereinrichtungen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Mischung m,it dem Brennstoff bestimmte Ladeluft durch mindestens ein abgasturbinengetriebenes Gebläse (2) zur Eintrittsvorrichtung (8) gefördert wird, während sowohl der Brennstoff als auch die Spülluft von anderen, von der Brennkraftmaschine (i) oder fremd angetriebenen Verdichtern (io) getrennt zu den Brennstoff- (9 bzw. 9') und den besonderen Spülluftleitungen gefördert werden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 539 035; USA.-Patentschrift Nr. 1 612 1.43. PATENT CLAIMS: i. Mixture-compressing internal combustion engine with supercharging and external ignition, in which for the supply of scavenging and charge air as well as fuel, in addition to a conveying device driven by the exhaust gases, further conveying devices driven by the Brenn @ Kraftnrasahine or externally driven conveying devices are provided, characterized in that at least one exhaust gas-driven fan (2) only purge air is supplied to the special Spüllufteintrittsleitung (7) and together the necessary for the charge of the cylinder charge air and the fuel by at least one each of the Brenn.kraftmaschine (i) foreign angetriehenen or compressor (io or io ') or be conveyed separately into the cylinder. ?. Mixture-compressing Brenukraftcnasdhine with supercharging and external ignition, -in which for the supply of scavenging and charge air as well as fuel in addition to a conveying device driven by the exhaust gases, further conveying devices driven by the internal combustion engine, machine or externally are provided, characterized in that the for mixing m, it is the charge air determined by the fuel through at least one exhaust gas turbine-driven fan (2) to the inlet device (8), while both the fuel and the scavenging air from other, by the internal combustion engine (i) or externally driven compressors (io) separately to the fuel (9 or 9 ') and the special purge air lines. Cited publications: German Patent No. 539 035; USA. Pat. No. 1,612 1:43.