NL8402247A - Verdere ontwikkeling van het arbeidsproces van de als zuigermotor uitgevoerde verbrandingsmotor met een in de besturing van het gaswisselproces geintegreerde naverbranding. - Google Patents
Verdere ontwikkeling van het arbeidsproces van de als zuigermotor uitgevoerde verbrandingsmotor met een in de besturing van het gaswisselproces geintegreerde naverbranding. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8402247A NL8402247A NL8402247A NL8402247A NL8402247A NL 8402247 A NL8402247 A NL 8402247A NL 8402247 A NL8402247 A NL 8402247A NL 8402247 A NL8402247 A NL 8402247A NL 8402247 A NL8402247 A NL 8402247A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- engine
- ignition
- combustion
- afterburning
- air
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/26—Construction of thermal reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/38—Arrangements for igniting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/027—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
I ^ ^ λ ' ' ____-1 -
Verdere ontwikkeling van het arbeidsproces van de ais zui-germotor uitgevoerde verbrandingsmotor met een in de besturing van het gaswisseiproces geïntegreerde naverbran-ding.
De als zuigermotor uitgevoerde verbrandingsmotoren werken als explosiemotoren volgens een thermische interval techniek. Onafhankelijk daarvan of daarbij het gasver-wisselingsproces volgens het viertakt of het tweetaktsysteem 5 plaatsvindt, volgt op het in de regel zeifaanzuigende en verdichtende vu 11ingsproces met een brandstof/lucht-meng-sel na zelfontbranding of ontsteking van buitenaf een explo-sie-achtig verlopend ledigingsproces met afvoer van de gassen door een klep (viertakt-Ottomotoren met heen en 10 weerbewegende zuiger) of door sleuven (tweetaktmotor met heen en weerbewegende zuiger en wankeimotor) naar de vrije atmosfeer toe. Met de afvoer van verbrandingsgas bij de motoruitlaat is het discontinue verloop van dit verbrandingsproces beëindigd en het daarop aansluitende uitlaatsteisel, 15 dat in het bijzonder dient voor geluiddemping ofwel voor een thermische nabehandeling van het uitlaatgas, tracht juist zijn technische doel te vervullen, doordat het discontinue proces wordt omgezet in een continu proces. Door afvlakking van het proces wordt het pulskarakter omgezet 20 in een continu stromingsproces bij de motoruitlaat. Tot nu toe wordt ook bij thermische reactors slechts langs deze weg de mogelijkheid gezien het discontinue gasverwisse-iingsproces door naverbranding van de schadelijke afvalstoffen op te heffen, doordat zij trachten zich aan te passen 25 op de stromingstechniek volgens welke, de ontwikkelde ver- brandingstechniek (van Bunsenbrander tot moderne ventilator-branders) met hun regelsysteem een zo konstant mogelijke toevoer aan de brander waarborgt. In onderscheid hiermee breidt de onderhavige uitvinding de discontinuïteit van 30 het gaswisseIproces van de zuigermotor tot buiten de motoruitlaat uit met een tweetrappig gaswisselingsproces, doordat zonder - aanvul lende toepassing van constructie-onderdelen zoals turboladers of-zuigercompressors de expansieslag van de zuigermotor zo veel mogelijk zonder overgang wordt 35 verlengd. In de vulslag..van. een naver.brandIngskamer waaraan.
8402247 9- $ -2- een afvalgas/iuchtmengsel wordt toegevoerd dat door middel van gloeivlakontsteking of ontsteking van buitenaf wordt naverbrand. De kinetische energie van dit naverbrandings-proces, dat bij gesloten motoruitlaat optreedt en vanuit 5 de koude start met een synchroon met de motorontsteking bestuurde vonkontsteking wordt ingeleid, komt samen met de kinetische energie van de gasafvoer tot een afvoerslag, die de hoeveelheid gas die met de hoofdverbranding uit de motorverbrandingsruimte wordt geworpen nu ook uit de 10 naverbrandingskamer werpt, die voor het begin van het volgende proces aan een luchtspoeling wordt onderworpen.
Beide verbrandingsprocessen, dus de hoofdverbranding van de nieuwe lading van de motor en de naverbranding van het eerdere verbrandingsgas, zijn onderworpen aan een geinte-15 greerde totale besturing voorwat betreft tijd,, hoeveelheid en mengselkwaliteit, zoals deze ook wordt aangehouden bij zuigermotoren met meer cilinders voor het arbeidsproces van elke afzonderlijke compressie waardoor geen samenkomst van verschillende hoeveelheden in een verbrandingskamer 20 plaatsvindt zoals dit met thermoreactors gebruikelijk is.
De discontinu verlopende thermische intervaltechniek van de motorische hoofdverbranding zet zich voort in de naver-brandingstechniek. Hij volgt allé toerentallen. Op een toerental van 3000 omwenteling/min. met 3000 hoofdverbran-25 dingen bij een tweetakt en 1500 bij een viertaktstelsel volgen evenzo vele naverbrandingen.
De uitvinding omvat eveneens een behandeling van het verbrandingsgas van zuigermotoren maar kan niet in het algemeen worden geklassificeerd als een nabehande1ings-30 proces van de verbrandingsgassen. In hoofdzaak vormt de uitvinding een verdere ontwikkeling van het arbeidsproces van de als zuigermotor uitgevoerde verbrandingsmotor en de invloeden van deze verdere ontwikkeling strekken zich uit over een groot aantal gebieden, niet slechts over het 35 uitlaatproces maar eveneens over de mengse1 vorming bij een Ottomotor. In het bijzonder wordt het thermisch konflict opgeheven, dat is ontstaan doordat maatregelen, die de ingenieur moest nemen om een voor de omgeving niet schadelijke kwaliteit van de uitlaatgassen te verkrijgen, niet 40 harmonieerden met het motorische rendement, met de elastici- 8402247 -3- * 4 text van het verbrandingsproces en het brandstofverbruik.
Ook de steiging van de kosten veroorzaakt door de bekende thermische en katalytische procédé's voor het reinigen van de verbrandingsgassen moet worden tegengegaan.
5 De bekende zuigermotor heeft tot doel thermische energie in mechanische arbeid om te zetten. Dit gebeurt· bij zuigermotoren met heen en weer bewegende zuiger door middel van het omzetten van de zuigers lag in een ronddraaiende beweging en bij draaizuigersystemen zoals bij de wankel-10 motor, die met een viertakt-Ottomotor-ladingsverwisseling werkt, door middel van integratie van de zuigeraandrijving. Beide stelsels zijn bij wetenschappelijke beschouwing onderworpen aan het criterium of hun rendement bevredigend is en elke beschouwing van het arbeidsproces van deze motoren 15 maakt onderscheid tussen de theoretisch juiste uitvoering en het praktisch bereikbare. Hierbij zijn gezichtspunten duidelijk geworden waarbij blijkt dat beide systemen nog een onvolmaakte constructie bezitten welke verdere ontwikkelingsarbeid vereist. Dit heeft betrekking op de volgende 20 gezichtspunten: a) De wetenschappelijke theorie becritiseert de onvoIkomenheid van het uitzettingsproces na de verbranding en becijfert dit verlies op 13% van de toegevoerde verwarm! ngswaar de. "Dit verlies kan bij een ééntrapszuiger- 25 machine niet worden vermeden omdat het nagenoeg niet mogelijk is willekeurig grote expansieverhoudingen in de motor te verwezenlijken? enerzijds zouden de noodzakelijke gewichten te groot worden en anderzijds zou de winst aan inwendige arbeid door grotere wrijvingsarbeid weer worden gecompen-30 seerd en zelfs worden overtroffen." Fritz A.F. Schmidt "Verbrennungskraf tmaschinen - Thermodynamik und versuchs-massige Grundlagen", 4de druk Berlijn 1967 biz.36.
b) In praktisch opzicht is het feit belangrijk, dat "de hoogste capaciteit wordt bereikt bij weinig lucht 35 en het beste verbruik bij luchtovermaat". Schmidt blz.
19. Alle afstel-monteurs zullen daarom zodanig te werk gaan dat bij de slechts kortstondig toegepaste hoogste capaciteit een rijk brandstof/lucht-mengsel wordt ingesteld (met het luchtgetal lambda tussen 0,85 tot 0,95) en bij ¢0 langdurige prestaties met een geringer capaciteitsniveau 8402247 i ï i -4- een arm mengsel (met lambda 1,0 en daarboven) voor het verkrijgen van de beste verhruikswaarde. Dit is echter slechts een geschikte instelhulp, waarbij niet voorbij wordt gegaan aan het verdere feit, dat bij luchtovermaat 5 gerekend in verhouding gram/W/uur een hoger verbruik tot stand komt. Schmidt blz.104. Bij de verbetering van het arbeidsproces gaat het er dus niet om een stoechiometrische instelling mogelijk te maken (met een lambda rond 1,0), die in geen enkel opzicht de beste capaciteit mogelijk 10 maakt, maar om het opheffen van brandstofver1iezen die in het uitlaatgas terecht komen tengevolge van een gebrekkige verbranding en die in de vrije atmosfeer naar buiten toe treden als schadelijke afvalstoffen.
Een belangrijk gezichtspunt voor de beschreven 15 naverbrandingstechniek is allereerst de hoevèelheidsbeperking van de uitwerp aan afvalgas vanuit het zuiger trajeet en de daarmee gepaard gaande schokgolf uitwerp, benevens het brengen van dit proces in de tijd-takt van de motorische ladingsverwi sseling.
20 a) Daarbij moet worden ingezien, dat het verschijnsel van deze afvoer twee processen van verschillende snelheden omvat: eerst de gasmassa waarvan de snelheid afhankelijk is van het toerental en behalve door de vultoestand van de verbrandingsmotor ook wordt bepaald door de betreffende 25 zuigersnelheid, ten tweede de voortgang van de explosiego 1 f, die van hogere snelheid is en die gewoonlijk een snelheid heeft hoger dan het geluid en die in het concrete geval afhangt van de uitvoering van de na de zuigerslag aangebrachte uitlaatkleppen of sleuven en van de ruimtelijke vorm 30 van het erop volgende traject en welke nog in de motor zelf tot aan de uitlaatflens loopt.
b) De afvoer geschiedt in de naverbrandingskamer om deze te vullen en wordt onderbroken bij het sluiten van de klep of de sleuf. Wat bij het proces van de motorische 35 hoofdverbranding wordt aangeduid als "afvoer", tenminste vanaf de klep of sleuf, geldt bij beschouwing van het na-verbrandingsproces als de vulslag daarvan.
c) De vulslag van de naverbrandingskamer, die zoals alle uitlaatprocessen in het eerste deel een grote snelheid 40 heeft, moet in dit eerste deel ook de_vulling van de naver- 8402247 / -5- ' ‘ brandingskamer hebben beëindigd voorwat betreft het gasvormige medium. Met de uitputting van de hoeveelheid gaat vanzelf een vertragingsfase gepaard, in welke toestand het tijdsmoment wordt bepaald voor de ongeveer synchroon met de hoofd-5 verbranding tot stand te brengen naverbranding. Al naar het motortype moet dit tijdsmoment overeenkomen met de compressie van de verse lading in de motorverbrandingsruimte, want deze omvat tegelijkertijd de overeenstemming met de sluitstand van de motoruitlaat.
10 2. Voor de constructie van de naverbrandingskamer gelden de volgende overwegingen: a) Voor zijn plaatsing (binnen de motoruitlaat of na een kort traject in het lichaam van de motor op een uitlaatfiens bevestigde uitlaatinrichting respektievelijk 15 uitgevoerd als constructieve eenheid met de ciiinderkop van de verbrandingsmotor) is het boven onder 1c aangegeven gezichtspunt maatgevend, dat de vulling ervan in hetzelfde tijdstraject plaatsvindt als waarin de motor de volgende verse lading heeft gecomprimeerd; 20 b) Van belang is daarin een terugwerpopstei1ing die de realisering van het uit de stootgolftechniek bekende fenomeen moge!ijk maakt, dat de uit de motorverbranding stammende schokgolf, die vooruit ijlt op de afvoer van verbrandingsgas tengevolge van zijn hogere snelheid, wordt 25 gereflecteerd tegen de straal verbrandingsgas in en daarin doorloopt waardoor verdere turbulenties, compressies en verwarmingen worden opgewekt, zonder dat‘daarvoor chemische reacties noodzakelijk zijn, zodat er ook geen brandstof voor vereist is; 30 c) Van belang is een ejectorvormig uitgevoerde lading van de toe-stromende hoeveelheid verbrandingsgas in het stroomafwaartse gebied van de vuislag met aanvullings-lucht (is lucht vermenging); d) Van belang is in verband met de afzuigende werking 35 van de ledigingsslag een perifeer aan de omtrekswanden van de naverbrandingskamer aangebrachte iuchtspoeling (is lucht navermenging); e) Van belang is een in de regel axiaal door de naverbrandingskamer heengaand vul 1ingstraject, dat in korte 40 tijd na koude start kersrood gloeit en met zijn gloeivlak 8402247 -6- ook onder alle wisselende bedrijfsomstandigheden grote doorstromende hoeveelheden toevoert aan de eindverbranding; f) Van belang is na de stroomopwaarts aangebrachte terugwerpwand (zie onder b) een zich ongeveer konisch ver- 5 jongende ruimtelijke vorm van de naverbrand ingskamer ,waarbij door de op de naar binnen schuin naar elkaar toe lopende wanden en door de terugwerpwand in de kamer doordringende, schokgolf schuine verdichtingsgolven worden gevormd (zoals dit uit de stuwstraal—aandrijftechniek bekend is en daar ontwik-10 keld werd. ) en daar een verbrandingsplaats stabiliseert met een hoge temperatuur onafhankelijk van het chemische reactieverloop„ voor de overgang in een langgerekt afvoer-traject met nauwere dwarsdoorsnede.
g) Van belang is op het moment van de naverbranding 15 de volledige reflectiewand-inslui ting van de naverbrandings- kamer, afgezien van de afvoer-georiënteerde overgang vanuit het stroomafwaartse deel van de naverbrandingskamer in een langgerekt afvoertrajeet met nauwere dwarsdoorsnede.
Dit heeft eveneens betrekking op resonantie-achtig uitge-20 voerde kamers voor de toevoer van aanvullende lucht waaraan de toevoer van lucht uit de vrije atmosfeer plaatsvindt en op de volledige sluitstand van uitlaatklep of sleuf.
3. Door middel van de naverbranding, die plaatsvindt in de arbeidscyclus van de motorische ladingsverwisseling 25 kort na de motoruitlaat, volgt de vorming van kinetische energie in die mate dat nog schadelijke stoffen tot verbranding worden gebracht.In afwijking met de katalytische en thermische nabehande1ingsprocédé*s, waarbij in de afvoer-leidingen stromingsweerstanden worden opgebouwd, ondersteunt 30 deze stromingsenergie de afvoerarbeid van de motorische hoofdverbranding "zodat een vermindering van de gasverwis-se 1 ingsarbeid van de motor en daardoor onder bepaalde omstandigheden ook een betere vulling en een grotere motor-capaciteit wordt verkregen". Zie hiervoor de bovengenoemde 35 publicatie van Schmidt blz.421. Dit verschijnsel, dat kan worden beschouwd als terugwerkingseffeet van de hoofdverbranding, is bij bepaalde bedrijfstoes tanden van de afval-gasturbolading in de motorenbouw gebruikelijk. In hoeverre het in zijn geheel bereikbaar is, hangt af van de individuele 40 afstelarbeid van de monteur op de proefstand. In praktisch 8402247 -7- opzicht betekent dit tweeërlei: ten eerste kan de monteur elke motor zonder beschouwing van de luchtverhouding, instellen op de beste prestatie voor het betreffende toepassings-geval en ten tweede zal hij slechts daarop moeten letten, 5 dat de naverbranding een explosief verloop zal blijven behouden, want slechts het explosie-achtige karakter van het proces van een tweede verbrandingstrap geeft een juiste vulling met aanvullende lucht en, bij een juiste vorm van de verbrandingskamer, de plotselinge volumevergroting van IQ het zich expanderende gas, dat bij de uitlaat ais een soort stromingsslag werkt. Wanneer de motoruitlaat na de volgende arbeidscyclus van de motorische iadingsverwisseiing weer opent, is door de intensieve afstromende gaskolom de afzuigende werking op de afvoerslag van de motor versterkt.
15 In hoeverre bij het proces ook een verbetering van de expan-sie-arbeid van de motorische hoofdverbranding optreedt ofwel in welke omvang deze optreedt, zal pas duidelijk worden door de afstelarbeid van de monteur. Als het principiële nadeel van de zuigermotor ziet de wetenschappelijke 20 theorie "het grote verlies door de onvolledige expansie" (zie Schmidt blz.421)·.· Men zou kunnen zeggen, dat de grote buislengte onder de meeste auto's een speciale instelarbeid nodig heeft om de opgewekte stromingsenergie volledig te kunnen benutten.
25 De uitvinding wordt nu nader toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden, weergegeven in de tekening, waarin: fig.1 schematisch de aansluiting van de naver-brandingskamer toont op een tweetaktmotor en de verbrandings-30 gastoevoer daaraan bij een bepaalde zuiger stand ,· fig.2 schematisch de aansluiting toont op een viertakt zuigermotor bij gesloten uitlaatklep, waarbij de pijlen drie verschillende luchtdoorvoerwegen aangeven; fig.3 schematisch een toepassingsvorm bij indus-35 triemotoren,voorzien van ventilatorluchtkoeling ,toont In de figuren geven de zwarte pijlen de baan aan van het uitlaatgas van de motoruitlaat, de zwart/witte pijlpunten een uitlaatgas/luchtmengsel, de witte pijlpunten de baan van de aanvullende lucht en de onderbroken pijlpun-¢0 ten het van schadelijke stoffen vrij zijnde uitlaatgas.
8402247 ·%· -8-
Fig.1 toont de aansluiting van de naverbrandings-kamer op een tweetaktmotor. Hierbij wordt uitgegaan van een bepaalde stand van de zuiger en vanuit deze stand van het gasverwisse1ingsproces worden de geïntegreerde verwisse-5 1 ingsprocessen van de motorische hoofdverbranding en de daarop afgestemde naverbranding duidelijk gemaakt. De zuiger, zichtbaar door de korte pijpleiding die de sleuf verbindt met de inloopzone 15, beweegt zich vanaf zijn onderste dode punt naar zijn bovenste dode punt. Daar de uitlaatsleuf 10 nog half is geopend heeft zich de afvoer van uitlaatgas nagenoeg volledig voltrokken en het uitlaatgas vult niet slechts de inloopruimte 15 maar is reeds verder gegaan in de op de ruimte 15 aansluitende leidingen 103 en 104.
Het uitlaatgas is aangeduid met de zwarte pijIpunten. In 15 de leidingen 103 en 104 bevinden zich de buisleidingen 1811 met nauwere dwarsdoorsnede, aan de uitmondingen waarvan aanvullende lucht op bekende wijze vanuit een instroomkamer 12 wordt geïnjecteerd. H'ierbi j : staat de leiding 121, die in de kamer 12 is voorzien van openingen en een afsluitwand 20 1211, met de vrije atmosfeer in verbinding. In het stroom afwaartse deel van de leidingen 103 en 104 is nog geen vermenging van uitlaatgas en lucht opgetreden. Daar de leidingen 103 en 104 in het element 29 naar elkaar zijn toegericht en wel vanaf de omtrek in gelijke uitstroom-25 richting, komen de met zwart-witte pijlpunten aangeduide hoeveelheden uitlaatgas en lucht reeds in de ruimte 29 in een eerste engere vermengingsfase, waarin ook worden betrokken de hoeveelheden uitlaatgas van de zijdelings in de leidingen 103 en 104 uitmondende kleinere buizen, 30 die niet nader zijn aangeduid. Zodra de zuiger bij het tweetaktprocédé het bovenste dode punt heeft bereikt, de compressie van de volgende nieuwe lading heeft voltrokken en de uitlaatsleuf heeft afgesloten, bevindt zich ook het uitiaatgas/luchtmengsel, iru-tussen door de wandomker ing 35 in de structuur van ‘een verder verbeterd mengsel en turbulent, in de ontbrandingszone 305 en de daarop aansluitende ruimteopvolging 30/32 met binnentreding in het zogenaamde schuifmondstuk 322. Daardoor zijn de beide verbrand ingskamers, de hoofdverbrandingskamer (is motorverbran-40 dingsruimte) en de naverbrandingskamer gereed voor ontsteking.
8402247 * J» -9-
De vanaf de koude start van de motor synchroon met de motor -onsteking plaatsvindende naverbrandingsont's tek ing veroorzaakt een plotselinge volumevergroting, die aan de uitlaat waarneembaar is als een nagenoeg onhoorbare plof, Het con-5 vergent gevormde schuifmondstuk 322 volgt ais versneller van het uit de stuwstraal aandrijving bekende Lorin-mondstuk. Hij gaat over in een buisvormig langgerekt kanaal 323, dat kan worden afgestemd op de capaciteitsproefstand. Bij hogere toerentallen vormt zich in deze leiding 323 een 10 stromende gaskolom met een hoge afzuigende werking, waarin de kinetische energie van de motorische hoofdverbranding zich verenigt met de voorwat betreft zijn puiskarakter geïntegreerde naverbranding. Uit deze beschouwing blijken de gezichtspunten die maatgevend zijn voor de verdere 15 vormgeving van de naverbrandingskamer.
Hiervoor is reeds benadrukt, dat bij de beschouwing niet wordt uitgegaan van het medium van de afvoer van uitlaatgas maar ook van het schokgolffront dat er zowel doorheengaat als eraan vooraf ijlt. Qn deze volledig 20 in het proces te betrekken moet de inloopruimte 15 geen constructieve delen bevatten waardoor de drukval aanmerke- -lijk zal worden verminderd. Het totaal van de leidingen 103 moet dus zodanig worden uitgevoerd dat dit niet gebeurd. Door het wetenschappelijke schokgolfonderzoek is het zoge-25 naamde schokgolffenomeen verklaard waardoor het mogelijk is een schokgolfreflectie te verkrijgen en wel in fig.1 bij de binnenwand van de ontstekingszone 305 en in de figuren 2 en 3 in het bijzonder bij de met 211 aangeduide terugwerpwand. Bij de schokgolfreflectie zal door de grotere 30 snelheid van de schokgolf dan die van het uitlaatgas de terugwerpwand eerder worden bereikt en reflectie optreden in het langzamere afvaigas binnen de ruimtelijke zone 29, waarbij op grote schaal turbulenties, compressies en verwarmingen worden opgewekt. Hierdoor wordt zonder 35 chemische reactie, in de zin van een meerdere verbruik aan brandstof, de vorming verkregen van een hete kern van de naverbrandingskamer, welke zich bij toenemend toerental meer en meer stabiliseert. Verder wordt duidelijk waarom dit axiale vuielement aan beide zijden axiaal open 40 is uitgeYoerd: slechts uit een dergelijke verwarmingskern 8 4 0 2 2 4 7 " * t.
-10- zou het mogelijk zijn een v1amontstekingsbui5 411 te vormen, die de bij vonkoverslag in de zone 305 begonnen ont-stekingszone axiaal verlengt tot in het schuifmondstuk 322 en die ook niet kan worden ontweken door wi sse1bedrijfs-5 toestanden met hun steeds toenemende en onberekenbare hoeveelheid aan schadelijke stoffen.. Onder vol lasttoestand verplaatst zich de eindverbrandingszone in de regel volledig in het schuifmondstuk en het beginnende afvoergebied 323. Verder zal in dit verband worden ingezien welke bete-10 kenis naast de 1uchtinjeet ie in de leidingen 103 en volgende toekomt aan de omtreksluchtnavermenging zoals deze kan worden gebruikt in alle drie schematische uitvoeringsvormen vanuit de leiding 191 met en zonder voorcomprimering beneven met en zonder cegelorgaan (199 in fig.2) benevens met 15 en zonder zuur stof sonde. Deze luchtnavermenging kan zodanig worden toegepast dat zowel in het stroomafwaartse schuif-mondstukgebied een versterkte luchttoevoering wordt bereikt als in het gehele afvoergebied 323 zuurstofondermaat, wanneer in bepaalde bedrijfstoestanden gezorgd moet worden 20 voor de ontbinding van stikstofoxyde.
Fig.1 toont ook de tweevoudige verdeling van* de luchtnavermenging zoals deze in detail is beschreven in conclusie 2: dit is de eigenlijke betekenis van het ruimtedeel 311 als toevoerluchtgeleidingselement. In de 25 fig.2 en 3 is dit onderdeel eveneens aangebracht. Het van sluitkleppen voorziene buisdeel 119 is een controle-orgaan voor de direkte waarneming en voor de invoering van een meetinstrument, evenals dit het geval is met de kijkbuis 400 in fig.2. Achter de terugwerpzone 305 bevindt 30 zich bij alle drie schematische tekeningen een toevoer- iuchtinvoerkamer 6, van waaruit de afvoer van de nagemengde lucht plaatsvindt via de openingen 8 en de ringruimte 31 .
Fig.2 toont in plaats van de in de figuren 1 35 en 3 aangebrachte luchtinvoerkamer 12 een de inrichting meer of minder ommantelend luchtdoorvoertraject 315, van waaruit de luchtinjectie via de buis 1811 plaatsvindt.
Dit luchtdoorvoertraject 315 is aangegeven in de hoofdconclusie: de heetgas-afzuigleiding is in fig.2 met 316 "40 aangegeven en de uitmonding daarvan in het afvoer traject 8402247' -11- 323 respektievelijk in de volgruimte is aangeduid met 3161. De met 1 aangeduide witte pijl wijst op de iuchtbij-mengweg door de leidingen 181.1, de met 2 aangeduide witte pijl op het luchtnamengingstraject en de met 3 aangeduide 5 witte pijl op de intree-openingen van dit koelluchttrajeet, dat een thermische eindbegrenzing vormt van d.e totale inrichting. Via de ringruimte 317, die in fig.2 het ontste-kingselement omgeeft, vindt een drukcompensatie plaats die gunstig is gebleken te zijn.
10 In fig.3 keert deze drukcompensatie terug vergroot door de leidingen 119 die in verbinding staan met een grotere luchtkamer 19. Beschreven is deze aan het eind van conclusie 2 waarin er ook op gewezen is, dat bij mogelijke toepassing van ventilatordruk in het luchtnameng-15 systeem deze plaatsvindt via de leiding 191, die in alle drie tekeningen is aangegeven.
-conclusies- 84 02 24 7 -- — — -
Claims (2)
- 4. Werkwijze volgens conclusie 1 of 3, m e t het kenmerk, dat bij een ontstekingseiement-seriescha-keling in de cilinderkop van de motorverbrandingsruimte 10 twee met hun geïsoleerde elektroden axiaal naar elkaar toe gerichte bougies worden toegepast, waarvan de ene is aangesloten op de aanwezige ontstekingsbron van de motor (bijvoorbeeld ook bij magneetontsteking zonder aanvullende ontstekingsspoel) en de andere op het ontstekings-15 element dat in de naverbrandingskamer via zijn vonktraject is aangesloten op de massa; dat de bougies van de motorverbrandingsruimte zodanig zijn uitgevoerd dat zich tussen hun geïsoleerde elektroden en hun metallische Iichaams-vattingen geen tussenruimte bevindt; dat de elektrode-20 afstand bij de bougies tussen 0,9 en 1,2 mm bedraagt en dat het vonktraject van het ontstekingselement van de naverbrandingskamer tussen 10 en 15 mm bedraagt.
- 5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met 25 het kenmerk, dat bij dieselmotoren een ontsteking van buitenaf in de naverbrandingskamer plaatsvindt afgestemd op het ontstekingsmoment van het dieselproces. 1 2 8402247 Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, 30 met het kenmerk, dat bij motoren met meer cilinders zowel de toevoer lucht invoer ruimte van de verschillende naverbrandingskamers als de afvoer trajecten samen worden gevat in bepaalde gemeenschappelijke 1ichamen. 35 2 Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het ontstekingssteisei van het naverbrandingstraject pas op dat moment wordt ingeschakeld waarop werkelijke leegloop aanwezig is en 40 niet slechts door een, door een aanzetorgaan veroorzaakte - -16- % t en nog niet tot ontsteking komende, vul 1ingswisseling van de motorverbrandingsruimte of ruimten. 8.Werkwijze en inrichting als beschreven en/of weergegeven in de tekening. 8402247
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3330186A DE3330186A1 (de) | 1982-02-20 | 1983-08-20 | Abgassystem fuer brennkraftmaschinen |
DE3330186 | 1983-08-20 | ||
IT04851/83A IT1172924B (it) | 1983-11-24 | 1983-11-24 | Sistema per i gas di scarico di motori alternativi dotato di esplosione ritardata come fase terminale del ricambio della carica comandata temporaneamente |
IT485183 | 1983-11-24 | ||
DE3347266 | 1983-12-28 | ||
DE19833347266 DE3347266A1 (de) | 1983-11-05 | 1983-12-28 | Verfahren zur nachverbrennung der abgase einer hubkolben-brennkraftmaschine |
DE3420158 | 1984-05-30 | ||
DE3420158 | 1984-05-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL8402247A true NL8402247A (nl) | 1985-03-18 |
Family
ID=27432992
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL8402247A NL8402247A (nl) | 1983-08-20 | 1984-07-16 | Verdere ontwikkeling van het arbeidsproces van de als zuigermotor uitgevoerde verbrandingsmotor met een in de besturing van het gaswisselproces geintegreerde naverbranding. |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4736584A (nl) |
BE (1) | BE900193A (nl) |
NL (1) | NL8402247A (nl) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985005405A1 (en) * | 1984-05-10 | 1985-12-05 | Hans Karl Leistritz | Exhaust gas reactor and process for treating exhaust gases |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5771683A (en) * | 1995-08-30 | 1998-06-30 | Southwest Research Institute | Active porous medium aftertreatment control system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT336353B (de) * | 1973-06-12 | 1977-05-10 | Leistritz Hans Karl | Vorrichtung zur thermischen nachverbrennung der abgase und gleichzeitigen schalldampfung bei verbrennungskraftmaschinen |
FR2491128A1 (fr) * | 1979-11-02 | 1982-04-02 | Leistritz Hans | Procede et dispositif pour le recyclage thermiquement optimal dans des appareils d'echappement a postcombustion de moteurs thermiques |
-
1984
- 1984-07-16 NL NL8402247A patent/NL8402247A/nl not_active Application Discontinuation
- 1984-07-20 BE BE2/60464A patent/BE900193A/nl not_active IP Right Cessation
-
1987
- 1987-02-18 US US07/016,094 patent/US4736584A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1985005405A1 (en) * | 1984-05-10 | 1985-12-05 | Hans Karl Leistritz | Exhaust gas reactor and process for treating exhaust gases |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BE900193A (nl) | 1984-11-16 |
US4736584A (en) | 1988-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4909192A (en) | Method and cylinder head structure for supply of fuel into a piston engine | |
US5857436A (en) | Internal combustion engine and method for generating power | |
US7748352B2 (en) | Internal combustion engine and method with improved combustion chamber | |
US8051830B2 (en) | Two-stroke uniflow turbo-compound internal combustion engine | |
AU653327B2 (en) | Fuel combustion system, method, and nozzle member therefor | |
CN108060988B (zh) | 用于在冷起动之后运行燃烧马达的方法 | |
KR101575842B1 (ko) | 연소가 간헐적인 연소 터빈 | |
JP4328016B2 (ja) | 複合ディーゼル−ランキン・サイクル往復エンジン | |
US3830208A (en) | Vee engine | |
US2927560A (en) | Rotary engine | |
JP4113875B2 (ja) | 2サイクル自由対向ピストン内燃機関 | |
Wyczalek et al. | Plasma jet ignition of lean mixtures | |
NL8402247A (nl) | Verdere ontwikkeling van het arbeidsproces van de als zuigermotor uitgevoerde verbrandingsmotor met een in de besturing van het gaswisselproces geintegreerde naverbranding. | |
US2419531A (en) | Multiple opposed piston engine | |
US2034093A (en) | Cylinder scavenging of internal combustion engines | |
CN114382586A (zh) | 用于内燃发动机的燃烧预燃室 | |
US3949712A (en) | Rotary-piston internal combustion engine having a combustion antechamber | |
US1982146A (en) | Internal combustion engine of the diesel, semidiesel, compression ignition, or injection type | |
ITTO20120271A1 (it) | Ciclo termodinamico e macchina termica motrice, quale un motore alternativo a combustione interna od una turbina a gas, predisposta per eseguire tale ciclo termodinamico. | |
US3446013A (en) | Method of and apparatus for increasing the efficiency of combustion engines | |
EP0156543B1 (en) | Internal combustion engine | |
RU2774091C1 (ru) | Газотурбинный двигатель | |
RU2210677C2 (ru) | Форкамера двигателя внутреннего сгорания | |
JPS62243930A (ja) | 車両駆動用内燃タ−ビン機関 | |
RU2135788C1 (ru) | Рабочий процесс двс с сообщающимися цилиндрами |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BV | The patent application has lapsed |