DE1001049B

DE1001049B - Internal combustion engine

Info

Publication number: DE1001049B
Application number: DEM9913A
Authority: DE
Inventors: Ralph Miller
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-06-16
Filing date: 1951-06-16
Publication date: 1957-01-17

Description

Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Brennkraftmaschinen mit Ladegebläse und Ladeluftkühler, die unter sich ändernden Belastungsverhältnissen betrieben werden. Erfindungsgemäß wird ein Ansteigen der Verdichtungstemperatur bei steigender Leistung dadurch verhindert, daß das in dem Zylinder eingeschlossene Luftvolumen in umgekehrtem Verhältnis zu der Belastung geändert wird, so daß der lediglich infolge der Verdichtung erfolgende Temperaturanstieg in dem Zylinder sich umgekehrt wie die Belastung ändert.Internal combustion engine The invention relates to internal combustion engines with charge blower and intercooler that work under changing load conditions operate. According to the invention there is an increase in the compression temperature with increasing power thereby prevents that which is trapped in the cylinder Air volume is changed in inverse proportion to the load, so that the temperature rise in the cylinder caused only by the compression inversely as the load changes.

Es ist bekannt, daß die Leistung einer Brennkraftmaschine durch Einbau eines Kompressors erhöht wird, der die Ladeluft vor ihrem Eintritt in den Zylinder verdichtet, so daß eine größere Kraftstoffmenge verbrannt werden kann. Im allgemeinen steigt die Leistung des Motors entsprechend der Erhöhung des Druckes der Ladung.It is known that the performance of an internal combustion engine by installation a compressor is increased, which the charge air before it enters the cylinder compressed so that a larger amount of fuel can be burned. In general the power of the engine increases with the increase in the pressure of the load.

Der Vorteil einer höheren Motorleistung, die sich aus der Verwendung eines Kompressors ergibt, wird jedoch bei hohen Ladedrücken dadurch etwas vermindert, daß der Motor kräftiger gebaut sein muß, damit er die erhöhten Innendrücke aushält und noch eine wesentliche Sicherheit bietet. Je größer der Motor, desto wichtiger sind diese Forderungen.The advantage of a higher engine power resulting from its use of a compressor, but is somewhat reduced at high boost pressures, that the engine must be built more powerfully so that it can withstand the increased internal pressures and still offers essential security. The bigger the engine, the more important are these demands.

Ein noch wichtigeres Merkmal ist darin zu sehen, daß mit höher werdendem Druck, auf den die Ladeluft von dem Kompressor verdichtet wird, sich auch dieTemperatur derLadeluft erhöht. Bei dem üblichen Kompressormotor ergibt sich daraus eine entsprechende Erhöhung der Kompressionsendtemperatur, d. h. der Temperatur der Luft im Zylinder am Ende des Kompressionshubes, und der. Verbrennungshöchsttemperatur. Es werden also alle Temperaturen des gesamten Kreislaufes erhöht, und auch die Zylinder sowie die die Zylinder umgebenden Teile eines bestimmten Motors werden übermäßigen Wärmespannungen ausgesetzt, wenn der Kompressionsdruck einen bestimmten Wert übersteigt. Der Temperaturanstieg der Ladeluft beim Erhöhen des Kompressionsdruckes begrenzt daher die Arbeitsbelastung des Motors.An even more important characteristic can be seen in the fact that with increasing The pressure to which the charge air is compressed by the compressor is also the temperature the charge air increases. In the case of the usual compressor motor, this results in a corresponding one Increase in the compression end temperature, d. H. the temperature of the air in the cylinder at the end of the compression stroke, and the. Maximum combustion temperature. It will so all the temperatures of the entire circuit increased, and so did the cylinders as well The parts surrounding the cylinders of a given engine become excessive thermal stresses exposed when the compression pressure exceeds a certain value. The temperature rise the charge air when the compression pressure is increased therefore limits the workload of the motor.

Es wurde versucht, diese unerwünschte Wirkung durch Kühlung zu beheben, indem die Ladeluft vor ihrem Eintritt in die Zylinder gekühlt wurde. Wenn die Kühleinrichtungen den größten Teil der Verdichtungswärme aus der Ladeluft ableiten, bleibt die Temperatur der der Einlaßleitung zugeführten Luft trotz der Schwankungen im Kompressordruck im wesentlichen gleich hoch. Außer von der Temperatur der Ladeluft hängt die Verbrennungshöchsttemperatur aber auch von der Menge des in den Zylindern verbrannten Kraftstoffes ab, so daß durch ein Erhöhen der Belastung des Motors trotz des von der Kühlung bewirkten Gleichbleibens der Ladetemperatur ein Erhöhen der Verbrennungshöchsttemperatur erfolgt, weil zur Aufnahme der größeren Belastung mehr Kraftstoff verbrannt wird.Attempts have been made to remedy this undesirable effect by cooling, by cooling the charge air before it enters the cylinders. When the cooling facilities dissipate most of the compression heat from the charge air, the temperature remains of the air supplied to the inlet duct despite the fluctuations in the compressor pressure essentially the same. In addition to the temperature of the charge air, the maximum combustion temperature depends but also on the amount of fuel burned in the cylinders, so that by increasing the load on the motor despite the stabilization caused by the cooling the charging temperature an increase in the maximum combustion temperature takes place because for Taking up the greater load the more fuel is burned.

Ziel der Erfindung ist ein Kompressormotor, bei dem bei steigender Belastung mehr Kraftstoff in den Zylindern verbrannt und der in den Zylindern herrschende mittlere Arbeitsdruck erhöht werden kann, ohne daß die obere Sicherheitsgrenze für die Verbrennungshöchsttemperatur und den Höchstdruck überschritten wird.The aim of the invention is a compressor motor in which when increasing Load more fuel is burned in the cylinders and that prevailing in the cylinders mean working pressure can be increased without affecting the upper safety limit for the maximum combustion temperature and pressure are exceeded.

In seinen wesentlichen Bauteilen besteht der Motor aus dem eigentlichen Motor, aus einem Kompressor, der die Ladeluft bei einem Druck zuführt, der von der auf dem Motor liegenden Belastung abhängt, aus einer Kühlvorrichtung für die Ladeluft und- aus einem selbsttätigen Regler, der das in den Zylindern vorhandene Verdichtungsverhältnis umgekehrt mit der Belastung oder einem von dieser Belastung abhängenden Faktor ändert. Unter dem Ausdruck »Verdichtungsverhältnis« ist das Verhältnis des innerhalb der Zylinder vorhandenen Kompressionsenddruckes zu dem Druck der Ladeluft zu verstehen.In its essential components, the engine consists of the actual engine Engine, consisting of a compressor that supplies the charge air at a pressure equal to that of the depends on the load lying on the engine, from a cooling device for the charge air and - from an automatic controller that controls the compression ratio in the cylinders inversely changes with the load or a factor dependent on this load. Under the expression "compression ratio" is the ratio of the within the Cylinder existing compression pressure to understand the pressure of the charge air.

Die selbsttätige Änderung des Verdichtungsverhältnisses kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Beispielsweise kann die Regelung ausgeführt werden, indem die Einstellung des Lufteinlaßventils geändert wird. Das Schließen dieses Ventils kann um eine Größe verstellt werden, die von dem Überdruck des Ladedruckes abhängt. Das Schließen kann so weit vor den unteren Totpunkt verlegt werden, daß eine Ausdehnung der Luftfüllung im Zylinder stattfindet, oder das Schließen dieses Ventils kann so weit nach dem unteren Totpunkt verlegt werden, daß ein Teil der Ladeluft aus dem Zylinder zurück in die Lufteinlaßleitung gedrückt wird.The automatic change in the compression ratio can take place on various Due to be done. For example, the scheme can be carried out by setting of the air inlet valve is changed. Closing this valve can be by an amount adjusted, which depends on the excess pressure of the boost pressure. Closing can be relocated so far before the bottom dead center that an expansion of the air filling takes place in the cylinder, or the closing of this valve can go so far after be relocated to bottom dead center that one Part of the charge air from the Cylinder is pushed back into the air inlet duct.

Es kann aber auch die Einstellung des Auspuffventils geändert werden, so daß eine Ladeluftmenge, die von dem Überdruck des Ladedruckes abhängt, aus dem Zylinder wieder ausgeschoben wird, ehe die Verdichtung der Luft beginnt.However, the setting of the exhaust valve can also be changed, so that an amount of charge air, which depends on the excess pressure of the boost pressure, from the Cylinder is pushed out again before the compression of the air begins.

Die selbsttätige Regelung kann auch durch ein besonderes Auslaßven:til erfolgen, das zu Beginn des Verdichtungshubes offen bleibt, solange der Kompressionsanfangsdruck über einem vorbestimmten Wert liegt.The automatic control can also be achieved by a special outlet valve take place, which remains open at the beginning of the compression stroke as long as the initial compression pressure is above a predetermined value.

In jedem dieser vier Fälle wird die Verdichtungsendtemperatur, die sonst bei hohen Verdichtungsdrücken erhalten wird, durch Herabsetzen des Verdichtungsverhältnisses erniedrigt.In each of these four cases, the compression end temperature will be the otherwise obtained at high compression pressures by lowering the compression ratio humiliated.

Die Erfindung ist mehr oder weniger schematisch in der Zeichnung dargestellt. In der Zeichnung ist Fig. 1 ein Ventilsteuerungsdiagramm eines erfindungsgemäßen Viertaktmotors; Fig.2 ein Druckvolumendiagramm eines erfindungsgemäßen Viertaktmotors.The invention is shown more or less schematically in the drawing. In the drawings, Fig. 1 is a valve timing diagram of one of the present invention Four-stroke engine; 2 shows a pressure volume diagram of a four-stroke engine according to the invention.

Fig. 3 ein Ventilsteuerungsdiagramm mit geringer Steuerzeitenüberschneidung, Fig.4 ein Ventilsteuerungsdiagramm mit Steuerzeitenüberschneidung, Fig.5 ein Druckvolumendiagramm gemäß dem in Fig.3 dargestellten Ventilsteuerungsdiagramm, Fig.6 ein Druckvolumendiagramm, das zeigt, wie eine höhere Leistung von einem erfindungsgemäßen Viertaktdieselmotor gegenüber den zur Zeit verwendeten Motoren erhalten werden kann, Fig.7 das zugehörige Temperaturvolumendiagramm, Fig. 8 ein schematischer Schnitt einer Ausführung der Vorrichtung, die bei einem Viertaktmotor verwendet wird, Fig. 9 ein Diagramm, das die Druck- und die Temperaturverhältnisse des in Fig. 8 dargestellten Motors zeigt, Fig. 10 ein lotrechter Schnitt durch einen die Erfindung enthaltenden Zweitaktmotor, Fig. 11 ein Schnitt eines abgeänderten Motors nach Fig.10, dessen Ventilantriebsvorrichtung entsprechend der Kraftstoffzufuhr zum Motor geändert wird, Fig. 12 eine Draufsicht der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung, und Fig. 13 ist ein Steuerzeitendiagramm für die in den Fig. 11 und 12 dargestellte Ventileinrichtung.3 shows a valve timing diagram with little overlap of timing, FIG. 4 shows a valve control diagram with overlapping control times, FIG. 5 shows a pressure volume diagram according to the valve control diagram shown in FIG. 3, FIG. 6 a pressure volume diagram, this shows how a higher performance from a four-stroke diesel engine according to the invention can be obtained compared to the motors currently used, Fig. 7 the associated Temperature volume diagram, FIG. 8 a schematic section of an embodiment of the Apparatus used in a four-stroke engine, Fig. 9 is a diagram showing shows the pressure and temperature conditions of the engine shown in Fig. 8, 10 is a vertical section through a two-stroke engine incorporating the invention; 11 is a section of a modified motor according to FIG. 10, its valve drive device is changed according to the fuel supply to the engine, Fig. 12 is a plan view of the apparatus shown in Fig. 11, and Fig. 13 is a timing chart for the valve device shown in FIGS. 11 and 12.

Gemäß einer Ausführung der Erfindung wird das Einlaßventil geschlossen, bevor der Kolben die untere Totpunktlage des Saughubes erreicht. Nach dem Schließen des Einlaßventils dehnt sich demgemäß die in dem Zylinder befindliche Füllung unter entsprechender Abnahme des Druckes und der Temperatur der Füllung aus. Zu Beginn des Verdichtungshubes wird demzufolge die Luft einen geringeren Druck und eine geringere Temperatur haben als während des ersten Abschnittes des Saughubes. Bei dem in Fig.1 dargestellten Ventilsteuerungsschaubild wird das Einlaßventil bei c geschlossen, und demzufolge wird die in dem Zylinder befindliche Füllung von c bis e ausgedehnt und gekühlt. Von e bis f wird die in dem Zylinder befindliche Füllung durch den Aufwärtshub des Kolbens in dem Zylinder verdichtet, und nahe dem Ende des Verdichtungshubes erfolgt die Zündung. Das verbrennende Kraftstoffluftgemisch drückt dann den Kolben während des Arbeitshubes nach abwärts, und das Auspuffventil wird ungefähr bei d geöffnet und bleibt von d bis b offen, wie dies durch den Bogen s dargestellt ist. Das Einlaßv entil öffnet sich bei a, und das Spülen findet von a bis b statt. Das Einlaßventil bleibt bis c offen, und der Zyklus wird wiederholt. Der Bogen t zeigt den Teil des Zyklus, währenddessen das Einlaßventil offen bleibt. Fig.2 zeigt das zugehörige Druckvolumendiagramm.According to one embodiment of the invention, the inlet valve is closed before the piston reaches the bottom dead center position of the suction stroke. After the inlet valve is closed, the filling located in the cylinder expands accordingly, with a corresponding decrease in the pressure and the temperature of the filling. At the beginning of the compression stroke, the air will therefore have a lower pressure and a lower temperature than during the first section of the suction stroke. In the valve timing diagram shown in Figure 1, the inlet valve is closed at c, and consequently the charge in the cylinder is expanded from c to e and cooled. From e to f , the charge in the cylinder is compressed in the cylinder by the upward stroke of the piston, and ignition occurs near the end of the compression stroke. The burning fuel-air mixture then pushes the piston downward during the power stroke and the exhaust valve opens at approximately d and remains open from d to b , as shown by arc s. The inlet valve opens at a and purging takes place from a to b . The inlet valve remains open until c and the cycle is repeated. Arc t shows that part of the cycle during which the inlet valve remains open. Fig. 2 shows the associated pressure volume diagram.

Wird mit dem Arbeitshub des Motors begonnen, so fällt der in dem Zylinder herrschende Gasdruck längs Linie g, sobald der Kolben des Motors sich abwärts bewegt. Bevor die untere Totpunktlage e erreicht ist, öffnet sich das Auspuffventil bei d, wodurch ein Druckabfall in der Kurve g auf die Linie P, stattfindet, die den Gegendruck während des Auspuffs darstellt. Während des Aufwärtshubes des Kolbens «-erden Auspuffgase durch das Auslaßventil ausgetrieben, und an dem Punkt a wird. das Einlaßventil geöffnet; von a bis b sind sowohl das Einlaßventil als auch das Auslaßventil gleichzeitig offen. Dies ist die Spülperiode, während der Druckluft von einem Gebläse in den Zylinder strömt und die Auspuffgase, die in dem Zylinder verblieben sind, durch das Auslaßventil hinaustreibt. Am Punkt b schließt das Auslaßventil,während das Einlaßventil offen bleibt, so daß die von einem Gebläse kommende Luft schnell den in dem Zylinderraum herrschenden Druck auf den Druck P2 erhöht, der den Druck darstellt, der in der Einlaßleitung aufrechterhalten wird. Der Abwärtshub des Kolbens von b nach c ist ebenfalls ein Arbeitshub, da der Druck P2 größer als der Druck auf der Unterseite des Kolbens ist. Am Punkt c gegen das Ende des Saughubes zu wird das Einlaßventil geschlossen, um die Luftzufuhr von der Einlaßleitung abzuschneiden. Während des übrigen Hubes des Kolbens dehnt sich die in dem Zylinder befindliche Luft von c bis e von dem Druck P2 auf den Druck P, aus. Sobald der Kolben beim folgenden Hub von e bis f sich aufwärts bewegt, wird die Luftfüllung längs der Drucklinie lt verdichtet. Das obere Ende des Druckvolumenschaubildes ist in Fig. 2 nicht dargestellt. Die Verbrennung findet am Ende des Verdichtungshubes statt, und der Druck fällt beim folgenden Arbeitshub längs der Drucklinie g.If the working stroke of the engine is started, the gas pressure prevailing in the cylinder falls along line g as soon as the piston of the engine moves downwards. Before the bottom dead center position e is reached, the exhaust valve opens at d, as a result of which there is a pressure drop in curve g to line P, which represents the back pressure during the exhaust. During the upstroke of the piston, exhaust gases are expelled through the exhaust valve, and at point a. the inlet valve opened; from a to b both the inlet valve and the outlet valve are open at the same time. This is the purge period during which pressurized air from a blower flows into the cylinder and expels the exhaust gases that have remained in the cylinder out through the exhaust valve. At point b the exhaust valve closes while the intake valve remains open so that the air coming from a fan quickly increases the pressure in the cylinder space to the pressure P2 which is the pressure which is maintained in the intake duct. The downward stroke of the piston from b to c is also a working stroke, since the pressure P2 is greater than the pressure on the underside of the piston. At point c towards the end of the suction stroke, the inlet valve is closed in order to cut off the air supply from the inlet line. During the rest of the piston stroke, the air in the cylinder expands from c to e from pressure P2 to pressure P i. As soon as the piston moves upwards on the following stroke from e to f, the air filling is compressed along the pressure line lt. The upper end of the pressure volume diagram is not shown in FIG. The combustion takes place at the end of the compression stroke, and the pressure falls along the pressure line g on the following working stroke.

Obwohl das Schließen des Einlaßventils vor der Beendigung des Saughubes die bevorzugte Durchführungsform der Erfindung bei einem Motor darstellt, können auch andere Einrichtungen zur Vergrößerung oder zur Verminderung des Druckes und der Temperatur der in den Motorzylindern befindlichen Füllung mit guten Ergebnissen verwendet werden. Beispielsweise kann das Auslaßventil oder das Einlaßventil während eines kurzen Zeitabschnittes beim Verdichtungshub geöffnet werden, oder es kann ein zweites Ventil vorgesehen sein, das lange genug geöffnet wird, um die gewünschte Druckherabsetzung und Temperaturverminderung in dem Zylinder durchzuführen.Although the inlet valve closes before the end of the suction stroke represents the preferred embodiment of the invention in an engine, can also other devices for increasing or reducing the pressure and the temperature of the filling in the engine cylinders with good results be used. For example, the outlet valve or the inlet valve during a short period of time during the compression stroke, or it can a second valve can be provided, which is opened long enough to achieve the desired Perform pressure reduction and temperature reduction in the cylinder.

Bei dem in Fig. 8 dargestellten Viertaktmotor mit Abgasturbolader ermöglicht das Auslaßventi115 den Verbrennungsprodukten, durch die Leitung 17, die Sammelleitung 50, die Leitung 51 über das durch die Auspuffgase getriebene Turbinenrad 52 aus dem Zylinder 10 durch die Auspuffleitung 53 abzuziehen. Das Turbinenrad 52 treibt die Welle 54, die ihrerseits das Gebläserad 55 antreibt, das Luft in Richtung der Pfeile ansaugt und die Luft in den Gebläsedeckel57 drückt, von wo die Luft über einen Zwischenkühler 58 mit konstanter Kühlleistung zu einem Lufteinlaß 16 strömt, den das Einlaßventil 14 in der nachstehenden Weise öffnet und schließt. In diesem besonderen Falle wird das Verdichtungsverhältnis, dessen Definierung bereits erfolgte, in Übereinstimmung mit dem Druck der Ladeluft in dem Gebläsedeckel 57 geändert, wozu ein selbsttätiger Regler vorgesehen ist, der die Einstellung des Einlaßventils 14 ändert.In the four-stroke engine with exhaust gas turbocharger shown in FIG allows the exhaust valve 115 the products of combustion, through line 17, the Collecting line 50, line 51 via the turbine wheel driven by the exhaust gases 52 to be withdrawn from the cylinder 10 through the exhaust line 53. The turbine wheel 52 drives the shaft 54, which in turn drives the fan wheel 55, the air in the direction the arrows suck in and push the air into the blower cover57, from where the air passes over an intercooler 58 with constant cooling capacity flows to an air inlet 16, which the inlet valve 14 opens and closes in the following manner. In In this particular case, the compression ratio is already defining it was made in accordance with the pressure of the charge air in the blower lid 57 changed, including an automatic controller that controls the setting of the Inlet valve 14 changes.

Das von seiner Feder 59 belastete Einlaßventil 14 wird über die Einstellmutter 60, Hebel 61, Verbindungsstange 62 und Nockenläufer 63 von dem Nocken 64 der Nockenwelle 65 betätigt, die durch eine geeignete Verbindung von der Kurbelwelle angetrieben werden. Eine Winkelbewegung des Nockenläufers 63 um die Welle 65 über den Winkel A-C ändert das zeitliche Arbeiten des Einlaßventils.The inlet valve 14 loaded by its spring 59 is via the adjusting nut 60, lever 61, connecting rod 62 and cam follower 63 from the cam 64 of the camshaft 65 actuated, which is driven by a suitable connection from the crankshaft will. An angular movement of the cam follower 63 about the shaft 65 through the angle A-C changes the timing of the intake valve.

Die selbsttätige Regeleinrichtung für diese Winkelbewegung ist von dem Druck der von dem Abgasturbogebläse geförderten Luft abhängig, was seinerseits von der Auspufftemperatur und dem Druck abhängt, die wiederum von der auf dem Motor liegenden Belastung abhängen. Die Leitung 66 führt von dem Gebläsedeckel 57 zum Zylinder 67. In dem Zylinder 67 befindet sich ein Kolben 68, der durch die Feder 69 nach aufwärts gedrängt wird. In dem Zylinder befindet sich ferner ein Kissen 70, um die Aufwärtsbewegung des Kolbens zu begrenzen. Die Kolbenstange 71 wird durch die Muffe 72 geführt. Der auf der Unterseite des Kolbens 68 herrschende Druck entspricht dem Druck der Außenluft. Ein Drehzapfen 73 am unteren Ende der Kolbenstange 71 greift in einen Schlitz 74 des Winkelhebels 75 ein, der bei 76 an einem Lenker 77 angelenkt ist, der seinerseits an einer Ventilstange 78 schwingbar sitzt, die zwei in dem Ventilzylinder 81 liegende Ventilkolben 79 und 80 trägt. Die Leitungen 82 führen von dem oberen Ende und dem unteren Ende des Ventilzylinders 81 in die Außenluft. Ein Rohr 84 ist mit der Schmieranlage des Motors verbunden und führt unter Druck stehendes Schmieröl dem Zylinder 81 zu. Eine durch den Ventilkolben 80 gesteuerte Leitung 85 führt von dem Zylinder 81 zu dem oberen Ende des Zylinders 86 über den in diesem Zylinder befindlichen Kolben 87. Die von dem Ventilkolben 79 gesteuerte Leitung 88 führt von dem Ventilzylinder 81 zu dem Arbeitszylinder 86 unter den Kolben 87. Der Kolben 87 besitzt eine Kolbenstange 89, an der bei 90 der Hebel 75 angelenkt ist. Diese Kolbenstange 89 trägt auch eine Zahnstange 91, die im Eingriff mit einem Zahnrad 92 steht, das einen Exzenter 93 auf Welle 94 trägt, so daß die Längsbewegung der Zahnstange 91 das Zahnrad in Umdrehung setzt und auf diese Weise den in einer Stange 95 liegenden Exzenter dreht. Das Außenende der Stange 95 ist bei 96 an dem Zapfen des Nockenläufers 63 schwingbar gelagert.The automatic control device for this angular movement is from the pressure of the air delivered by the exhaust gas turbo fan, which in turn depends on the exhaust temperature and pressure, which in turn depends on that on the engine depending on the lying load. The line 66 leads from the fan cover 57 to Cylinder 67. In the cylinder 67 there is a piston 68 which is actuated by the spring 69 is pushed upwards. A cushion is also located in the cylinder 70 to limit the upward movement of the piston. The piston rod 71 is through the sleeve 72 out. The pressure prevailing on the underside of the piston 68 corresponds the pressure of the outside air. A pivot 73 at the lower end of the piston rod 71 engages into a slot 74 of the angle lever 75, which is articulated at 76 on a link 77 is, which in turn sits swingably on a valve rod 78, the two in the Valve cylinder 81 carrying valve pistons 79 and 80 lying horizontally. The lines 82 lead from the upper end and the lower end of the valve cylinder 81 into the outside air. A pipe 84 is connected to the engine's lubrication system and leads under pressure standing lubricating oil to the cylinder 81. One controlled by the valve piston 80 Line 85 leads from the cylinder 81 to the upper end of the cylinder 86 via the Piston 87 located in this cylinder. The one controlled by valve piston 79 Line 88 leads from the valve cylinder 81 to the working cylinder 86 under the piston 87. The piston 87 has a piston rod 89 to which the lever 75 is articulated at 90 is. This piston rod 89 also carries a rack 91 which is in engagement with a Gear 92 is standing, which carries an eccentric 93 on shaft 94, so that the longitudinal movement the rack 91 sets the gear in rotation and in this way in a Rod 95 lying eccentric rotates. The outer end of the rod 95 is at 96 on the Journal of the cam rotor 63 mounted so as to be able to oscillate.

Wenn bei der in Fig. 8 dargestellten Lage der Teile die Motorbelastung sich erhöht, erhöhen sich die Turbinendrehzahl und auch der Luftdruck in dem Deckel 57, wodurch der Kolben 68 nach abwärts gedrückt wird. Dadurch werden die Ventilkolben 79 und 80 nach abwärts bewegt und das untere Ende des Zylinders 86 und der Kolben 87 über die Leitung 84 dem Schmieröldruck ausgesetzt. Dadurch hebt sich der Kolben 87, dreht das Zahnrad 92, so daß sich der Nockenläufer 63 von der Mittelstellung B nach A be- wegt und dadurch den Vorschubwinkel des Einlaßnockens ändert, um den Zeitpunkt vorzuverlegen, in dem das Einlaßventil14 schließt. Natürlich hat die Aufwärtsbewegung des Kolbens 87 ein Zurückkehren des Hebels 75 auf neutrale Stellung zur Folge; die Ventilkolben 79 und 80 schließen die Leitungen 88 und 85, und die Vorrichtung wird verriegelt und in der richtigen Stellung gehalten, bis wieder eine Änderung im Luftdruck stattfindet.If the engine load increases in the position of the parts shown in FIG. 8, the turbine speed and also the air pressure in the cover 57 increase, as a result of which the piston 68 is pressed downwards. As a result, the valve pistons 79 and 80 are moved downwards and the lower end of the cylinder 86 and the piston 87 are exposed to the lubricating oil pressure via the line 84. As a result, the piston 87 rises, rotates the gear wheel 92, so that the cam follower 63 moves from the center position B to A and thereby changes the advance angle of the inlet cam in order to advance the point in time at which the inlet valve 14 closes. Of course, the upward movement of piston 87 will return lever 75 to the neutral position; valve pistons 79 and 80 close lines 88 and 85 and the device is locked and held in position until there is again a change in air pressure.

Sobald die Belastung abnimmt, sinkt der Luftdruck im Gebläsedeckel 57, und es erfolgt die Bewegung der Zahnstange 91 in der entgegengesetzten: Richtung, und der Nockenläufer 63 wird zurück nach C bewegt, um die Schließungszeit des Einlaßventils zu verzögern.As soon as the load decreases, the air pressure in the fan cover drops 57, and the rack 91 is moved in the opposite direction: and the cam follower 63 is moved back to C at the timing of the intake valve closure to delay.

Gewünschtenfalls kann an Stelle des im Gebläsedecke157 herrschenden Luftdruckes der Motorregler zur Abgabe der Kraft, die die Einstellung des Einlaßventils 14 ändert, herangezogen werden. Dieselbe Vorrichtung kann gleich gut verwendet werden, um an Stelle des Einlaßventils das Auspuffventil oder das Einlaßventil und das Auspuffventil oder ein besonderes Auslaßventil zu regeln, das nach Schließen des Auspuffventils während einer veränderbaren Zeit offen bleibt.If desired, instead of the prevailing in the fan ceiling157 Air pressure of the engine regulator to deliver the force that the setting of the intake valve 14 changes, can be used. The same device can be used equally well, to replace the intake valve with the exhaust valve or the intake valve and the exhaust valve or to regulate a special exhaust valve after closing the exhaust valve remains open for a changeable time.

Vorzugsweise wird bei hoher Belastung des Motors die Luft von dem Gebläse 55 auf einen wesentlich höheren Druck verdichtet, als in den Motoren dieser Art üblich. Ein Verdichten kann beispielsweise auf etwa 2 atü erfolgen. Die Luft strömt dann aus dem Gebläse mit beträchtlich hoher Temperatur aus, so daß die Kühlwirkung des Kühlers 58 entsprechend wichtiger wird.Preferably, when the engine is under high load, the air from the Fan 55 is compressed to a much higher pressure than in the motors of this Kind of common. A compression can take place, for example, to about 2 atmospheres. The air then flows out of the fan at a considerably high temperature, so that the cooling effect of the cooler 58 becomes correspondingly more important.

Wenn der Druck der Ladeluft einen bestimmten Wert erreicht hat, wird, ehe der Kolben die untere Totlage des Ansaughubes einnimmt, das Einlaßventil 14 geschlossen. Infolgedessen dehnt sich nach dem Schließen des Einlaßventils 14 die in dem Zylinder vorhandene Ladung aus, so daß die Ladeluft beim Beginn des Kompressionshubes einen niedrigeren: Druck und eine niedrigere Temperatur hat als in dem Zeitpunkt, in dem das Einlaßventil geschlossen wurde.When the pressure of the charge air has reached a certain value, before the piston assumes the bottom dead center of the intake stroke, the inlet valve 14 closed. As a result, after the inlet valve 14 is closed, the expands existing charge in the cylinder, so that the charge air at the beginning of the compression stroke has a lower: pressure and a lower temperature than at the time in which the inlet valve was closed.

Fig. 9 zeigt die in dem Zylinder 10 der Fig. 8 vorhandene Beziehung zwischen der Temperatur und dem Druck unter verschiedenen Motorbelastungen. Beim Sinken der Belastung wird weniger Kraftstoff in den Zylinder eingespritzt, und die Auspufftemperatur sowie der Druck fallen. Hierdurch sinkt die Gebläsedrehzahl, so daß der Gebläsedruck entsprechend der mit »Luftdruck« in der Einlaßleitung bezeichneten Kurve fällt. Beim Fallen des Druckes sinkt auch die Temperatur der aus dem Gebläse55 strömenden Luft. Die Temperatur kann 137° C bei einem Druck von 1,26 kg/cm2 und nur 82° C unter der halben Belastung bei einem Druck von 0,56 kg/cm? betragen. Ein Teil der Wärme wird von dem Kühler 58 aufgenommen, ehe die Ladeluft in den Zylinder strömt. Der Kühler 58 hat solche Bauart, daß die abströmende Luft eine gleichbleibende Temperatur hat. Die von dem Kühler 58 kommende Luft gleichbleibender Temperatur wird innerhalb des Zylinders infolge der Ausdehnung weiter gekühlt, die auftritt, wenn die Belastung einen bestimmten Wert überschreitet. Die Größe der im Zylinder erfolgenden Abkühlung ist proportional der Belastung des Motors.FIG. 9 shows the relationship existing in the cylinder 10 of FIG between temperature and pressure under different engine loads. At the Less fuel is injected into the cylinder and the lower the load Exhaust temperature and pressure drop. This reduces the fan speed, see above that the blower pressure corresponds to that marked with "air pressure" in the inlet pipe Curve falls. When the pressure drops, the temperature of the blower 55 also drops flowing air. The temperature can be 137 ° C at a pressure of 1.26 kg / cm2 and only 82 ° C under half the load at a pressure of 0.56 kg / cm? be. A Part of the heat is absorbed by the cooler 58 before the charge air enters the cylinder flows. The cooler 58 has such a design that the outflowing air is constant Temperature. The air coming from the cooler 58 of constant temperature is further cooled within the cylinder as a result of the expansion that occurs, when the load exceeds a certain value. The size of the cylinder The cooling that takes place is proportional to the load on the engine.

In dem Diagramm der Fig. 9 ist angenommen, daß sich das Einlaßventil etwa 42° vor dem unteren Totpunkt bei voller Belastung schließt, wodurch eine Ausdehnung von 1,26 atü auf 0,56 atü und ein Temperaturabfall von 33° C erfolgt. Bis etwa zur halben Belastung schließt das Einlaßventil allmählich später. Bei einer darunter liegenden Belastung wird eine volle Luftladung eingesaugt, so daß keine Ausdehnung der Luft im Zylinder erfolgt.In the diagram of FIG. 9 it is assumed that the inlet valve closes about 42 ° before bottom dead center at full load, causing an expansion from 1.26 atmospheres to 0.56 atmospheres and a temperature drop of 33 ° C. takes place. Until about half load, the inlet valve gradually closes later. With one of them A full charge of air is sucked in when the load is lying, so that there is no expansion the air in the cylinder takes place.

Fig. 3 zeigt ein Kurbelkreisdiagramm, bei welchem der Überschneidungswinkel a-b so klein (oder gleich Null) gemacht ist, daß kein Kraftstoffluftgemisch aus der Einlaßleitung zu der Auslaßleitung strömen, kann.Fig. 3 shows a crank circuit diagram in which the angle of overlap a-b as small (or equal Zero) is made that no fuel-air mixture can flow from the inlet line to the outlet line.

Die durch das neue Verfahren erhaltene Herabsetzung der Temperatur T1 zu Beginn des Verdichtungshubes wird am besten an einem Beispiel gezeigt. Ein nach dem üblichen Verfahren aufgeladener Motor mit einem Verdichtungsverhältnis 6:1 wird eine Einlaßtempe-ratur von 54° C bei -einer angenommenen Gebläseansaugtemperatur von 32° C haben. Bei Volllast mit einer Restgastemperatur von etwa 70° C wird die Temperaturerhöhung durch Vermischen mit den Restgasen et-,va 24° C und die Temperaturerhöhung durch Berührung mit den heißen Zylinderwänden etwa 27° C betragen, so d.aß T1= 54 -i- 24 -1-27=105°C.The reduction in temperature obtained by the new process T1 at the beginning of the compression stroke is best shown using an example. A conventionally charged engine with a compression ratio 6: 1 is an inlet temperature of 54 ° C with an assumed fan intake temperature of 32 ° C. At full load with a residual gas temperature of around 70 ° C, the Temperature increase by mixing with the residual gases at around 24 ° C and the temperature increase be about 27 ° C due to contact with the hot cylinder walls, so that T1 = 54 -i- 24 -1-27 = 105 ° C.

Bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung würde der Gebläsedruck beispielsweise auf P2 = 1,6 atü gehoben werden. Bei 32° C Gebläseansaugluft würde nunmehr die Gebläsedruckluft eine Temperatur von 105° C haben. Diese könnte in dem Zwischenkühler auf 50° C gekühlt werden. Die Temperatur bei c in Fig. 5 würde dann T1= 50 -1- 24 -I- 27 = 101° C betragen. Bei Ausdehnung von c bis e von 1,6 atü auf 0,2 atü würde dann die Temperatur um 40° C auf 61° C fallen.When using the method according to the invention, the fan pressure would be for example, can be raised to P2 = 1.6 atm. At 32 ° C fan intake air would now the blower compressed air has a temperature of 105 ° C. This could be in that Intercooler can be cooled to 50 ° C. The temperature at c in Fig. 5 would then T1 = 50 -1- 24 -I- 27 = 101 ° C. With expansion from c to e from 1.6 atm 0.2 atm the temperature would then drop by 40 ° C to 61 ° C.

Bei einem Verdichtungsexponenten von 1,35 'würden die entsprechenden Endverdichtungstemperaturen 706 bzw. 645° K sein. Ein Motor, bei dem die erfindungsgemäße Anlage verwendet wird, kann also mit einem Kraftstoff niederer Oktanzahl betrieben werden. Wird jedoch ein Kraftstoff verwendet, der bei einer Verdichtungstemperatur von 760° K zufriedenstellend arbeitet, kann der die erfindungsgemäße Anlage verwendende Motor mit einem Verdichtungsverhältnis von 8,5:1 betrieben werden.With a compression exponent of 1.35 'the corresponding Final compression temperatures should be 706 and 645 ° K, respectively. An engine in which the inventive System is used, so can be operated with a fuel of low octane number will. However, if a fuel is used that is at a compression temperature of 760 ° K works satisfactorily, the plant according to the invention can use Engine can be operated with a compression ratio of 8.5: 1.

Diese Erhöhung des Verdichtungsverhältnisses würde in einer Verminderung der Erwärmung durch die Restgase von 24 auf 9° C sich auswirken, und zwar auf Grund des kleineren Verbrennungsraumes, und würde auch den thermischen Wirkungsgrad von 51 auf 580/9 erhöhen.This increase in compression ratio would result in a decrease the warming caused by the residual gases from 24 to 9 ° C, due to of the smaller combustion chamber, and would also reduce the thermal efficiency of Increase 51 to 580/9.

Das obige Beispiel zeigt die Verbesserung, die bei einem Motor ohne Steuerzeitenüberschneidung, also ohne Spülen erhalten werden kann. Eine weitere Verbesserung wird erhalten durch Überschneiden der Steuerzeiten des Einlaßventils und des Auslaßventils entsprechend dem Kurbelkreisdiagramm nach Fig.4 und durch Zuführen von genügend Luft während dieses Zeitraumes durch das Einlaßventil, um die restlichen Abgase durch den Auslaß auszutreiben. Dieses Verfahren behebt die Lufterwärmung durch Restgase und würde in dem obigen Beispiel T1 von 61° C ohne Spülung auf 31° C mit Spülung herabsetzen. Damit Kraftstoffverluste vermindert werden, ist beim Spülen erforderlich, daß der Kraftstoff entweder in die Einlaßleitung oder unmittelbar in den Zylinder hinein, und zwar nach dem Punkt b im Diagramm eingespritzt wird.The above example shows the improvement that can be made with an engine without Timing overlap, so can be obtained without purging. Another Improvement is obtained by overlapping the intake valve timing and the exhaust valve according to the crank circuit diagram of Figure 4 and through Admitting sufficient air through the inlet valve during this period to expel the remaining exhaust gases through the outlet. This procedure fixes the Air heating by residual gases and would in the above example T1 of 61 ° C without Reduce rinsing to 31 ° C with rinsing. So that fuel losses are reduced, is required when flushing that the fuel either in the inlet line or injected directly into the cylinder after point b in the diagram will.

Ein weiterer Vorteil, der durch die Anwendung der Erfindung erhalten wird, ist die große Zunahme der Belastung, die ohne Erhöhung der mittleren Temperatur des Arbeitskreislaufes aufgenommen -werden kann. Wenn bei einem mit niederer Verdichtung arbeitenden Motor bei voller Belastung mit einer Temperatur T1 = 385° K die mittlere Temperatur T,, = 870° K ist, so ist das Verhältnis TM zu T i = 2,26. Wird das erfindungsgemäße Verfahren der Ausdehnungskühlung angewendet, so wird T1 auf 340° K herabgesetzt, so daß das Verhältnis T, zu T1 bei einer bei Vollastlauf auftretenden mittleren Temperatur von 870° K etwa 2,56 sein würde und 37/0 mittlerer Druck mehr bei 870° K übertragen werden könnten.Another advantage obtained by using the invention is the large increase in the load that can be absorbed without increasing the mean temperature of the working circuit. If, in an engine operating with low compression, at full load with a temperature T1 = 385 ° K, the mean temperature T 1 = 870 ° K, then the ratio TM to T i = 2.26. If the inventive method of expansion cooling is used, T1 is reduced to 340 ° K, so that the ratio T, to T1 at a mean temperature of 870 ° K occurring at full load would be about 2.56 and 37/0 more at mean pressure 870 ° K could be transmitted.

Das Ausspülen: des Verbrennungsraumes dieses Motors, der beispielsweise ein Verdichtungsverhältnis von. 5,55:1 hat, würde T1 um 40° C herabsetzen. Die zusammengefaßte Wirkung des Kühlens und des Spülens würde dann ergeben T1 = 300° K und ein T.-ZU-T.-Verhältnis von 2,9 bei 870° K mittlerer Kreislauftemperatur. Die entsprechende mögliche Zunahme an mittlerer Druckbelastung würde dann etwa 7011/o betragen.Flushing out: the combustion chamber of this engine, for example a compression ratio of. 5.55: 1, T1 would decrease by 40 ° C. The summarized The effect of cooling and flushing would then result in T1 = 300 ° K and a T.-TO-T. ratio of 2.9 at an average circuit temperature of 870 ° K. The corresponding possible increase an average pressure load would then be about 7011 / o.

Es ist bekannt, daß die hohen Arbeitstemperaturen große Schwierigkeiten beim Betrieb von Ottomotoren der zur Zeit üblichen Ausführung bereiten. So ist es z. B. nicht möglich, die in dem Zylinder befindliche gesamte Luft zur Verbrennung auszunutzen, ohne zu solchen schädlichen Mitteln zu greifen, wie der Überreicherung des Gemisches oder dem Einspritzen von Wasser. Das Ausdehnungskühlverfahren ermöglicht es, die mittlere Arbeitstemperatur, wie dies in den obigen Beispielen gezeigt ist, auf fast jede gewünschte Temperatur 'herabzusetzen, und zwar lediglich durch Verwendung solcher Kühlmittel, wie Wasser oder Außenluft, bei den Temperaturen, bei denen diese Elemente zur Verfügung stehen.It is known that the high working temperatures cause great difficulties prepare for the operation of gasoline engines of the currently usual design. That's the way it is z. B. not possible, all the air in the cylinder for combustion without resorting to such harmful means as over-enrichment the mixture or the injection of water. The expansion cooling process enables es, the mean working temperature, as shown in the examples above, to almost any desired temperature 'just by using it such coolants, such as water or outside air, at the temperatures at which they Items are available.

Fig. 6 zeigt ein Druckvolumendiagramm (P-V-Diagramm) eines üblichen Viertaktgebläsedieselmotors, das innerhalb der vollen Linien liegt. Der Kompressionsdruck ist P, der Verbrennungsdruck P3, der Auspuffgegendruck Po, der Außenluftdruck Patm. Die vollen Linien in Fig. 7 zeigen die Temperaturen T für diesen üblichen Dieselmotor während des Saughubes, des Verdichtungshubes und des Ausdehnungshubes, wobei die Ansaugtemperatur T,nf ist. Dieses Druck- und Temperaturdiagramm soll die höchste Belastung darstellen, der ein bestimmter :Motor unterworfen werden kann, ohne die zulässige Höchsttemperatur zu überschreiten.Fig. 6 shows a pressure volume diagram (P-V diagram) of a conventional one Four stroke blower diesel engine lying within solid lines. The compression pressure is P, the combustion pressure P3, the exhaust back pressure Po, the outside air pressure Patm. The solid lines in Fig. 7 show the temperatures T for this conventional diesel engine during the suction stroke, the compression stroke and the expansion stroke, the Intake temperature T, nf is. This pressure and temperature diagram is said to be the highest Represent the load to which a certain: engine can be subjected without the to exceed permissible maximum temperature.

In Fig.6 ist in gestrichelten Linien die Zunahme des Druckvolumendiagramms gezeigt, die erhalten wird, wenn. der Betrieb des Motors nach den Lehren der Erfindung erfolgt. In Fig. 7 sind in gestrichelten Linien die entsprechenden Temperaturen des gleichen Motors dargestellt, wenn, er nach den Lehren der Erfindung arbeitet. Hierbei ist es möglich, eine größere Belastung auf einen gegebenen Zylinder bei einer niedrigeren Temperaturhöhe der Gase oder ohne Überschreitung der in dem Motor bestehenden Temperaturhöhe zu übertragen, wenn der :Motor durch das übliche Verfahren aufgeladen wird. Dies ist in Fig.7 erkenntlich, wenn die Ansaugtemperatur als T",, wie in dem üblichen Motor angenommen wird. Während jedoch dieser letzterwähnte Motor die gleiche Temperatur T1 bis zum Beginn des Verdichtungshubes beibehält, wird nach dem Verfahren der Erfindung die Zylinderfüllung polytropisch von einem Druck P2 auf P1 am Ende des Saughubes ausgedehnt, und das Ergebnis ist eine Herabsetzung der Füllungstemperatur von Tmf auf T,", und zwar entsprechend den thermodynamischen Gesetzen. Diese Herabsetzung der Verdichtungsanfangstemperatur senkt auch die Verdichtungsendtemperatur, also auch die Temperatur am Ende des konstanten Verbrennungsvolumens bei P3. Es ist ersichtlich, daß deshalb die Expansionslinie in dem Druckvolumendiagramm von C1 bis C2 verlegt werden kann, ohne die üblichen Gashöchsttemperaturen zu überschreiten, was durch Zusatz weiteren Kraftstoffes herbeigeführt wird und einen größeren mittleren Leistungsdruck in dem Druckvolumendiagramm erzeugt. Es wird also mehr Arbeit geleistet.The increase in the pressure volume diagram is shown in dashed lines in FIG shown which is obtained when. the operation of the engine according to the teachings of the invention he follows. In Fig. 7, the corresponding temperatures are shown in dashed lines of the same engine shown when operating according to the teachings of the invention. Here it is possible to place a greater load on a given cylinder a lower temperature level of the gases or without exceeding that in the engine existing temperature level when the: engine by the usual procedure being charged. This can be seen in Fig.7, when the intake temperature as T ",, as is believed in the usual engine. However, while this last-mentioned engine maintains the same temperature T1 until the start of the compression stroke, is after the method of the invention, the cylinder filling polytropically from a pressure P2 extended to P1 at the end of the suction stroke and the result is a decrease the filling temperature from Tmf to T, "according to the thermodynamic Laws. This lowering of the compression start temperature also lowers the compression end temperature, thus also the temperature at the end of the constant combustion volume at P3. It it can be seen that therefore the expansion line in the pressure volume diagram of FIG C1 to C2 can be laid without exceeding the usual maximum gas temperatures, what is brought about by adding more fuel and a greater mean performance pressure generated in the pressure volume diagram. So it will more work done.

Fig. 10 zeigt einen Gleichstromzweitaktmotor mit Abgasturboladen.Fig. 10 shows a direct current two-stroke engine with exhaust gas turbocharging.

Der Verdichter 107, der nur zum Anlassen verwendet wird, kann je nach den Verhältnissen durch einen besonderen Motor oder durch die Motorkurbelwelle angetrieben werden. Der Verdichter 107 saugt Luft in der Richtung des Pfeiles an und fördert diese Luft durch die Leitung 115 zur Ansaugseite des Laders 108, der durch die Abgasturbine 109 angetrieben wird.The compressor 107, which is only used for starting, can depending on The conditions are driven by a special engine or by the engine crankshaft will. The compressor 107 sucks in air in the direction of the arrow and delivers this air through line 115 to the intake side of the supercharger 108, which is passed through the exhaust gas turbine 109 is driven.

Zwischen dem Lader 108 und der Einlaßleitung 112 liegt die Kühlvorrichtung 111 mit gleichbleibender Kühlleistung. Die Leitung 111 steht mit dem Spülring 104 in Verbindung.The cooling device is located between the charger 108 and the inlet line 112 111 with constant cooling performance. The line 111 is connected to the flushing ring 104 in connection.

In diesem besonderen Falle erfolgt die Änderung des Verdichtungsverhältnisses in Abhängigkeit von der Belastung des Motors durch Änderung der Steuerzeiten der Auspuffventile 105. Der dieser Steuerzeitenänderung dienende Regler ist nicht dargestellt, kann aber der gleiche sein wie in Fig. B.In this particular case, the compression ratio is changed depending on the load on the engine by changing the timing of the Exhaust valves 105. The regulator serving to change the timing is not shown. but can be the same as in Fig. B.

Bei Belastung über einen bestimmten Wert hinaus beginnt die Verdichtung im Zylinder nicht in dem Zeitpunkt, in dem die Einlaßöffnungen 103 von dem Kolben 101 geschlossen werden, sondern in einem späteren Zeitpunkt, wenn der Kolben die gestrichelte Linie 116 erreicht. Bis dahin können die in dem Zylinder 102 befindlichen Gase über die durch Federn 153 belasteten Auspuffventile 105 durch den Auslaßkanal 106 und die Auslaßleitung 110 mit so hoher Geschwindigkeit austreten, daß durch die Aufwärtsbewegung des Kolbens der in dem Zylinder herrschende Druck nicht erhöht wird.If the load exceeds a certain value, compression begins in the cylinder not at the time when the inlet ports 103 from the piston 101 will be closed, but at a later time when the piston is the dashed line 116 is reached. Until then, those located in the cylinder 102 can Gases via the exhaust valves 105 loaded by springs 153 through the exhaust port 106 and the outlet line 110 exit at such a high speed that through the upward movement of the piston does not increase the pressure in the cylinder will.

Fig. 11 und 12 zeigen eine das Auspuffventil 105 betätigende Einrichtung. Die Nockenwelle 131 wird von der Motorkurbelwelle angetrieben und ist mit einem das Ventil öffnenden Nocken 132 und einem Ventilschließnocken 133 versehen. Der auf dem Nokken 132 laufende Nockenläufer 134 wird in seiner Stellung durch Schwingarme 136 gehalten, die um eine Schwingwelle 137 schwingen. Eine Stoßstange 138 ist an dem Kipphebel 139 mittels eines Zapfens 140 befestigt. Der Kipphebel 139 schwingt auf einem Zapfen 141, der aus einem Stück mit einem Hebel 142 besteht, der seinerseits frei auf einem an der Konsole 144 befestigten Zapfen 143 schwingen kann. Der auf dem Nocken 133 laufende Nockenläufer 135 wird von einem Schwingarm 145 getragen, der um einen Zapfen 146 der Kurbel 147 schwingt. Das Außenende von Arm 145 trägt einen Zapfen 148, an dem eine Stoßstange 149 angreift. Das obere Ende der Stoßstange 149 ist mittels eines Zapfens 150 mit dem Hebel 142 verbunden.11 and 12 show a device which actuates the exhaust valve 105. The camshaft 131 is driven by the engine crankshaft and is provided with a valve opening cam 132 and a valve closing cam 133. The cam follower 134 running on the cam 132 is held in its position by oscillating arms 136 which oscillate about an oscillating shaft 137. A push rod 138 is attached to the rocker arm 139 by means of a pin 140. The rocker arm 139 swings on a pin 141, which consists of one piece with a lever 142, which in turn can swing freely on a pin 143 fastened to the bracket 144. The cam follower 135 running on the cam 133 is carried by a swing arm 145 which swings around a pin 146 of the crank 147. The outer end of arm 145 carries a pin 148 on which a bumper 149 engages. The upper end of the bumper 149 is connected to the lever 142 by means of a pin 150.

In Fig. 13 zeigt die Linie d die Winkelstellung der Kurbel, an der die Öffnungsseite 151 des Nockens 132 den Nockenläufer 134 nach aufwärts zu bewegen beginnt, um das Ventil 105 am Ende des Arbeitshubes des Kolbens 101 zu öffnen. Der im Hebel 142 liegende Zapfen 141 befindet sich in seiner untersten Stellung auf der Linie J-K, während der Nockenläufer 135 auf dem Scheitel des konzentrischen Teiles von Nocken 133 läuft.In FIG. 13, line d shows the angular position of the crank at which the opening side 151 of the cam 132 begins to move the cam follower 134 upwards in order to open the valve 105 at the end of the working stroke of the piston 101. The pin 141 located in the lever 142 is in its lowest position on the line JK, while the cam follower 135 runs on the apex of the concentric part of the cam 133.

Befindet sich der Zapfen 146 von Kurbel 147 in seiner Mittelstellung, wie dargestellt, so bewirkt der Umlauf der Nockenwelle 131, daß der Nockenläufer 135 auf den Fußkreis von Nocken 133 abfällt, sobald die Linie m senkrecht stellt. Diese Bewegung hebt den im Hebel 142 sitzenden Zapfen 141 auf eine Stellung, die durch die Linie H-L angedeutet ist. Das das Ventil betätigende Ende des Kipphebels 139 wird also von dem Ende des Ventils 105 abgehoben, das sich durch die Wirkung der Feder 153 schließt.If the pin 146 of crank 147 is in its middle position, As shown, the rotation of the camshaft 131 causes the cam follower 135 drops to the foot circle of cam 133 as soon as the line m is vertical. This movement raises the pin 141 seated in the lever 142 to a position which indicated by the line H-L. The valve actuating end of the rocker arm 139 is therefore lifted from the end of the valve 105, which is due to the effect the spring 153 closes.

In der dargestellten Mittelstellung schließt das Ventil 105 bei b (Fig. 13). Dies ist die Mittelstellung der Kurbel 147. Durch Drehen der Kurbel 147 kann der Zapfen 146 in die Stellung p vorgeschoben werden, was zur Folge hat, daß das Ventil 105 bei c schließt, was der Stellung entspricht, bei der der Kolben die bei a geöffneten Spülöffnungen 103 wieder schließt. Dies ist die Leerlaufstellung. Wird die Kurbel in der entgegengesetzten Richtung zurückgedreht, so nimmt der Zapfen 146 die Stellung r ein, wodurch das Ventil 105 später bei b1 (Fig. 13) schließt. Dies ist die Vollaststellung.In the middle position shown, the valve 105 closes at b (FIG. 13). This is the middle position of the crank 147. By turning the crank 147, the pin 146 can be advanced into the position p, with the result that the valve 105 closes at c, which corresponds to the position in which the piston is opened at a Rinsing openings 103 closes again. This is the idle position. If the crank is turned back in the opposite direction, the pin 146 assumes the position r, as a result of which the valve 105 closes later at b1 (FIG. 13). This is the full load position.

Sobald der Läufer 135 wieder auf den Nockenanstieg 156 von Nocken 133 gehoben wird, bewegt sich der Läufer 134 mit der gleichen Bewegungsgeschwindigkeit auf dem Nockenabstieg 154 des Nockens 132 abwärts. Das Ventil 105 bleibt also geschlossen, um sich erst wieder zu öffnen, wenn der Nockenanstieg 151 des Nockens 132 den Nockenläufer 134 anhebt.As soon as the runner 135 is back on the cam rise 156 of cams 133 is lifted, the runner 134 moves at the same moving speed down on cam descent 154 of cam 132. The valve 105 remains closed, only to open again when the cam rise 151 of the cam 132 hits the cam follower 134 lifts.

Die Kurbel 147 kann mittels eines von Hand betätigten Hebels eingestellt werden, der getrennt für sich.betätigbar ist oder mit der Regelung der Kraftstoffzufuhrmenge zusammenarbeitet. Die Kurbel 147 kann auch selbsttätig betätigt werden, um den Schließungswinkel des Ventils 105 in Übereinstimmung mit der zum Spülen und zum Aufladen bestimmten Druckluft zu ändern.The crank 147 can be adjusted by means of a manually operated lever which can be actuated separately for itself or with the regulation of the fuel supply quantity cooperates. The crank 147 can also be operated automatically to adjust the closing angle of the valve 105 in accordance with that intended for purging and charging To change compressed air.

Die Erfindung kann bei allen Arten von Brennkraftmaschinen ohne Rücksicht auf den Kraftstoff verwendet werden. Sie ist besonders in Verbindung mit Doppelkraftstoffmotoren verwendbar.The invention can be applied to all types of internal combustion engines without regard to be used on the fuel. It is especially useful in conjunction with dual fuel engines usable.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Method of operating a supercharger and. Internal combustion engine equipped with a charge air cooler under changing load conditions, characterized in that the volume of air trapped in the cylinder is reversed Relation to the load is changed, so that the only result of the compaction any rise in temperature in the cylinder changes inversely as the load changes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the compressed air to the Cylinder is fed at a pressure that changes directly as the load.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the compression end temperature at all loads is not higher than the temperature occurring during idling.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the compression end temperature at all loads between the idle temperature and the full load temperature lies.

5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that the compressed air is supplied to the engine cylinder at a constant temperature will.

6. Internal combustion engine for performing the method according to claim 1, characterized by an automatic controller which changes the effective length of the compression stroke of the engine and thus the compression ratio inversely to the load. 7. Motor according to claim 6, characterized in that the air supplied to the cylinder has a constant temperature by means of the cooler and a fluctuating pressure which is dependent on the engine load by means of the charge blower. B. Motor according to claim 6 or 7, characterized in that the automatic controller changes the compression ratio so that the final compression pressure above a partial load remains essentially the same or increases only slightly with increasing load. 9. Engine according to claims 6, 7 or 8, which works in the four-stroke process, characterized in that the automatic controller, if the load exceeds a predetermined value, closes the air inlet valve before the piston reaches the end of its suction stroke. 10. An engine according to claim 9, characterized in that the closing of the inlet valve is brought forward by a distance which depends on the excess pressure of the boost pressure above a predetermined pressure. 11. Engine according to claims 6, 7 or 8, which works in the four-stroke process, characterized in that the automatic controller, if the load exceeds a predetermined value, closes the air inlet valve after the piston has started its compression stroke. 12. Engine according to claim 11, characterized in that the closing of the intake valve is delayed by an amount which depends on the excess pressure of the boost pressure above a predetermined pressure. 13. Engine according to claims 6, 7 or 8, which works in the two-stroke direct current process, characterized in that the automatic controller, if the load exceeds a predetermined value, closes the exhaust valve after the piston has started its compression stroke. 14. Motor according to claim 13, characterized in that the closing of the exhaust valve is delayed by a distance which depends on your (Jh @ r pressure of the boost pressure over a predetermined value. 15. Motor according to claims 6, 7 or 8, characterized in that that each cylinder has, in addition to the air inlet valve and the exhaust valve, an outlet valve which, if the load exceeds a predetermined value, opens at the beginning of the compression stroke and is closed by the automatic controller after the start of the compression stroke. 16. Engine according to claim 15, characterized in that characterized in that the closing of the additional outlet valve is delayed by an amount which depends on the excess pressure of the boost pressure over a predetermined value for actuation, a servo motor of the automatic controller is used 18. Motor according to the claims 6 to 8, characterized in that the automatic controller responds to the position of an automatic 1-motor controller or to the power of the fuel injection pump of injection engines. Documents considered: German Patent No. 452147; Austrian Patent No. 152 732; French patent specification No. 959 254.