DE102012011159A1 - Combustion chamber for opposed piston engine e.g. diesel engine, has igniters and/or injectors attached with cylinder head, and combustion chamber main portion whose geometry is aligned in traveling direction of rotating pistons - Google Patents

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Abstract

The combustion chamber has igniters and/or injectors (16) which are attached with cylinder head. The geometry of combustion chamber main portion is aligned in traveling direction of the rotating pistons (1,2). The fuel is introduced into the combustion chamber through injectors. The swirl-generating tangential grooves are provided in combustion chamber halves (17,18). The collar is provided in piston.

Description

Konventionelle Hubkolbenmotoren mit gesteuertem Gaswechsel durch Ventile im Zylinderkopf und ebenfalls dort angebrachten Zünd-, bzw. Einspritzorganen, unterscheiden sich damit grundsätzlich von Gegenkolbenmotoren, welche keine Zylinderköpfe aufweisen. Bei diesen Gegenkolbenmotoren muss deshalb die Zu- und Abführung der Gase im Zylinder durch Schlitze oder Durchbrüche in den Zylinderwänden erfolgen. Die Organe für die Kraftstoffzufuhr bzw. die Zündung des Gemisches müssen ebenfalls seitlich an den Zylinderaußenseiten angebracht werden. Dies erfordert einen von konventioneller Technologie abweichenden Mischvorgang und die Entwicklung von neuen Brennraumformen mit seitlichen statt zentral angeordneten Zünd- und Einspritzorganen.Conventional reciprocating engines with controlled gas exchange through valves in the cylinder head and there also mounted ignition or injection devices, thus differ fundamentally from opposed piston engines, which have no cylinder heads. In these reciprocating engines, therefore, the supply and discharge of gases in the cylinder must be done through slots or openings in the cylinder walls. The fuel supply or ignition of the mixture must also be mounted on the sides of the cylinder. This requires a deviating from conventional technology mixing process and the development of new combustion chamber shapes with lateral instead of centrally located ignition and injection devices.

Im Vergleich zu den marktüblichen Hubkolbenmotoren, insbesondere Dieselmotoren, ist die Gemischbildung bei Gegenkolbenmotoren weit weniger gründlich untersucht und analysiert. Es bedarf daher noch eines großen Forschungs- und Entwicklungsaufwandes, um eine optimale Brennraumgeometrie auch hinsichtlich der Lage der Einspritzdüse, der Drallbildung und der Verteilung des Kraftstoffes im Brennraum zu bestimmen.In comparison to the commercially available reciprocating engines, especially diesel engines, the mixture formation in opposed piston engines is much less thoroughly investigated and analyzed. It therefore still requires a great deal of research and development in order to determine an optimal combustion chamber geometry also with regard to the position of the injection nozzle, the formation of swirl and the distribution of the fuel in the combustion chamber.

Bei diesen Bemühungen geht man, insbesondere bei Dieselmotoren, gewohnheitsmäßig davon aus, dass der Brennraum sich auf der Stirnseite der Kolben befindet, wobei er jedoch bei Gegenkolbenmotoren für eine am Zylinderrand sitzende Einspritzdüse nicht mehr in gewohnter Weise erreichbar ist. Das hat unter anderem zur Folge, dass der Kraftstoff von der Brennraum-Außenwand in Richtung Brennraummitte eingespritzt werden muss, statt – wie üblich – umgekehrt von einer zentral angeordneten Düse in Richtung Brennraum-Außenwand. Nachteilig wirkt sich dabei aus, dass man mit nur einer Einspritzdüse – auch mit mehreren Löchern – nicht den ganzen Brennraum gleichmäßig durchmischen kann, weil hierzu eine unterschiedliche Strahllänge und Intensität erforderlich wäre. Deshalb werden oft mehrere, am Zylinderaußendurchmesser angeordnete Zünd- oder Einspritzorgane verwendet, um eine bessere Durchmischung von Kraftstoff und Luft zu erreichen.In these efforts, it is customary, especially in diesel engines, to assume that the combustion chamber is located on the end face of the pistons, but it can no longer be reached in the usual way in the case of piston engines for an injection nozzle seated on the edge of the cylinder. This has the consequence, among other things, that the fuel must be injected from the combustion chamber outer wall in the direction of the combustion chamber center, instead of - as usual - vice versa from a centrally located nozzle in the direction of the combustion chamber outer wall. The disadvantage of this is that with only one injector - even with multiple holes - can not uniformly mix the entire combustion chamber, because this would require a different beam length and intensity. Therefore, multiple, arranged on the cylinder outer diameter ignition or injection devices are often used to achieve a better mixing of fuel and air.

Hier setzt nun die Erfindung ein, die sich die Aufgabe gestellt hat, langerprobte Brennraumgeometrien und Anordnungen von Einspritz- und Zündorganen für Gegenkolbenmotoren analog zu übernehmen und damit für die Gemischbildung weitgehend ähnliche Bedingungen zu schaffen, wie sie bei heutigen Serienmotoren bereits vorliegen.This is where the invention begins, which has taken on the task of analogous to take over proven combustion chamber geometries and arrangements of injection and ignition devices for opposed piston engines and thus to create conditions for the mixture largely similar conditions as they are already present in today's production engines.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die gesamte klassische Brennraumgeometrie samt der Lage der zugehörigen Einspritz- oder Zündorgane so gedreht wird, so dass die Zylinderwand virtuell nun die Zylinderkopfunterseite darstellt, d. h. der Brennraum wird nicht von der Kolbenstirnseite eingebracht, sondern von der Feuerstegseite, also vom Kolbenumfangsbereich oberhalb des ersten Kolbenrings.According to the invention the object is achieved in that the entire classic combustion chamber geometry, including the position of the associated injection or ignition devices is rotated so that the cylinder wall is now virtually the cylinder head base, d. H. the combustion chamber is not introduced by the piston end face, but by the Feuerstegseite, ie from the piston peripheral region above the first piston ring.

Da der Brennraum auf beide Kolben aufgeteilt ist, bleibt – im Gegensatz zu herkömmlichen Brennräumen – die Brennraumgeometrie jedoch hier nur solange erhalten, wie sich die beiden Kolben im Bereich des oberen Totpunktes befinden, d. h. bis der Misch- und Verbrennungsvorgang abgeschlossen ist. Wenn sich die Kolben vom oberen Totpunkt entfernen, zieht sich ein solcher Brennraum wieder in zwei Teile auseinander. Vorteilhaft ist dabei, dass das Gas nicht wie gewohnt über die der Düse zugewandte Brennraumöffnung ein und ausströmt, sondern überwiegend über die Querteilung des Brennraumes an den Stirnseiten der Kolben. Dadurch kann die Brennraumöffnung ohne Strömungsverluste erheblich verkleinert und damit noch besser an die Einspritzgeometrie angepasst werden oder sogar einer Kugelform angenähert werden, welche das günstigste Verhältnis von Oberfläche zu Volumen darstellt. Um die Länge der Einspritzstrahlen vor Erreichen der Brennraumwände zu vergrößern, kann der Brennraum hier erheblich tiefer ausgeführt werden, ohne dass dadurch die Kolbenhöhe vergrößert werden muss. Falls erforderlich kann der verbleibende Kolbenspalt im oberen Totpunkt so an der Teilungsstelle durch einen Kragen abgedeckt werden, so dass ein Eindringen von Kraftstoff in den Spalt während der Einspritzung vermieden wird. Erfindungsgemäß können unter Wahrung herkömmlicher Brennraumverhältnisse auch Glühstifte oder andere Starthilfsvorrichtungen angebracht werden. Im Gegensatz zur konventionellen Technologie, hat man aber für die Position des Glühstiftes eine weitaus freiere Wahl, da dieser praktisch an jeder Stelle vom Feuersteg aus in den Brennraum hineinreichen kann.Since the combustion chamber is divided between the two pistons, however, the combustion chamber geometry is retained here only as long as the two pistons are in the region of top dead center, in contrast to conventional combustion chambers. H. until the mixing and combustion process is completed. When the pistons move away from top dead center, such a combustion chamber is pulled apart again in two parts. It is advantageous that the gas does not flow in as usual via the nozzle opening facing the combustion chamber opening and out, but predominantly on the transverse distribution of the combustion chamber at the end faces of the piston. As a result, the combustion chamber opening can be considerably reduced without flow losses and thus be even better adapted to the injection geometry or even approximated to a spherical shape, which represents the most favorable surface-to-volume ratio. In order to increase the length of the injection jets before reaching the combustion chamber walls, the combustion chamber can be made considerably deeper here, without thereby increasing the piston height. If necessary, the remaining piston gap at top dead center can be covered by a collar at the division point, so that penetration of fuel into the gap during injection is avoided. In accordance with the invention, while maintaining conventional combustion chamber conditions, glow plugs or other start assist devices can also be attached. In contrast to conventional technology, however, one has for the position of the glow plug a much freer choice, as it can reach practically anywhere from the top land in the combustion chamber.

Ein großer Vorteil von Gegenkolbenmotoren hinsichtlich ihrer Effizienz ist das günstige Verhältnis von geringer Brennraumoberfläche zu großem Brennraumvolumen, woraus geringere Wärmeverluste resultieren. Im Prinzip können jedoch auch zwei oder mehr Brennräume der erfindungsgemäßen Art vorhanden sein, die dann jeweils ihre eigene Einspritzung aufweisen.A major advantage of opposed piston engines in terms of their efficiency is the favorable ratio of low combustion chamber surface to large combustion chamber volume, resulting in lower heat losses. In principle, however, two or more combustion chambers of the type according to the invention may also be present, which then each have their own injection.

Die Erfindung wurde entwickelt und ist gut geeignet für Viertakt-Diesel-Gegenkolbenmotoren mit Steuerung des Gaswechsels durch Schiebebüchsen, wie beispielsweise in der Patentanmeldung DE 10 2004 032 452 A1 und dem US-Patent US2008/0115771A1 beschrieben, ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Im Prinzip ist die Erfindung anwendbar auf alle Arten von selbst- oder fremdgezündeten, im Zwei- oder Viertaktverfahren arbeitenden Gegenkolbenmotoren.The invention has been developed and is well suited for four-stroke diesel opposed piston engines with control of the gas exchange by sliding bushes, such as in the patent application DE 10 2004 032 452 A1 and U.S. Patent US2008 / 0115771A1, but is not limited to these. In principle, the invention is applicable to all types of self- or spark-ignited, in Two- or four-stroke process working opposed piston engines.

Bildbeschreibungimage Description

1 zeigt einen Querschnitt durch einen Gegenkolbenmotor. Die Kolben 1 und 2 – hier im oberen Totpunkt stehend gezeigt – bewegen sich gegenläufig in einem aus zwei Kurbelgehäusen 3 und 4 und zwei Zylinderhälften 5 und 6, sowie einem Zylindermittelteil 7 zusammengebauten Gehäuse. Die Kolbenbewegung wird über die Pleuel 8 und 9 auf die Kurbelwellen 10 und 11 übertragen, welche durch einen hier nicht gezeigten Rädertrieb synchronisiert sind. Der Gaswechsel erfolgt in bekannter Weise mittels der gesteuerten Schiebebüchsen 12 und 13, wodurch die Gase über die Ringkanäle 14 – hier in geöffneter Stellung gezeigt – und 15 – hier geschlossen gezeigt – ein- und ausströmen können. Am Rand des Zylindermittelteils 7 im Bereich der oberen Kolbentotpunkte ist der Injektor 16 angebracht, welcher mit einer Mehrloch-Einspritzdüse ausgerüstet ist, die in den Brennraum einspritzt, welcher durch zwei Brennraumhälften 17 und 18 in den Kolben 1 und 2 gebildet wird. Die geometrischen Verhältnisse entsprechen hier denen von klassischen Dieselmotoren, jedoch um 90 Grad gedreht. 1 shows a cross section through an opposed piston engine. The pistons 1 and 2 - shown here in top dead center - move in opposite directions in one of two crankcases 3 and 4 and two cylinder halves 5 and 6 , as well as a cylinder middle part 7 assembled housing. The piston movement is via the connecting rod 8th and 9 on the crankshafts 10 and 11 transmitted, which are synchronized by a gear drive, not shown here. The gas exchange takes place in a known manner by means of the controlled sliding bushes 12 and 13 , whereby the gases over the ring channels 14 - shown here in open position - and 15 - shown here closed - can flow in and out. At the edge of the cylinder middle part 7 in the area of the upper Kolbentotpunkte is the injector 16 mounted, which is equipped with a multi-hole injection nozzle, which injects into the combustion chamber, which through two combustion chamber halves 17 and 18 in the pistons 1 and 2 is formed. The geometric conditions here correspond to those of classic diesel engines, but rotated by 90 degrees.

2 zeigt ausschnittsweise aus 1 den Injektor 16, sowie einen Querschnitt der beiden Gegenkolben 1 und 2 in ihrer Stellung im oberen Totpunkt. Die Draufsicht 19 auf Kolben 1 zeigt die offene Brennraumhälfte 17. Diese ist hier einseitig mit Nuten 20 versehen, welche so ausgebildet sind, dass beim Einströmen der komprimierten Luft in den Brennraum ein Drall um die Symmetrieachse des Brennraumes entsteht. 2 shows in part 1 the injector 16 , as well as a cross section of the two opposed pistons 1 and 2 in their position at top dead center. The top view 19 on pistons 1 shows the open combustion chamber half 17 , This one-sided with grooves 20 provided, which are formed so that when the compressed air flows into the combustion chamber, a twist around the axis of symmetry of the combustion chamber is formed.

3 zeigt – analog 2 – Injektor 16 und die Kolben 1 und 2, jedoch sind hier die Kolben mit einem Kühlkanal 21 für Spritzöl versehen, das über die Bohrung 22 eintritt und über die Bohrung 23 wieder austreten kann. 3 shows - analog 2 - Injector 16 and the pistons 1 and 2 , but here are the pistons with a cooling channel 21 sprayed over the bore 22 enters and over the hole 23 can escape again.

4 zeigt, dass an jeder Stelle des Kolbenumfangs am Feuersteg der Brennraum, gebildet durch die Brennraumhälften 17 und 18, angebracht sein kann. Hier sind die beiden Kolben 1 und 2 im Vergleich zu den vorausgehenden Bildern um 90 Grad gedreht gezeigt. 4 shows that at each point of the piston circumference at the top land of the combustion chamber, formed by the combustion chamber halves 17 and 18 , may be appropriate. Here are the two pistons 1 and 2 shown rotated 90 degrees compared to the previous pictures.

5 zeigt die Kolben 1 und 2, in denen die Brennraumhälften 17 und 18 in eingeschraubten Kolbenoberteilen 24 und 25 untergebracht sind. Das erlaubt unterschiedliche Werkstoffe, beispielsweise Stahl für die Kolbenoberteile 23 und 24 und Aluminium für die Kolben 1 und 2. 5 shows the pistons 1 and 2 in which the combustion chamber halves 17 and 18 in screwed piston upper parts 24 and 25 are housed. This allows different materials, such as steel for the piston crowns 23 and 24 and aluminum for the pistons 1 and 2 ,

6 zeigt – analog 5 – die Kolben 1 und 2, in denen die Brennraumhälften 17 und 18 in eingeschraubten Kolbenoberteilen 24 und 25 untergebracht sind. In diesem Beispiel dient der zur Gewichtsverminderung eingebrachte Hohlraum 21 auch als Kühlkanal, der mit Spritzöl versorgt wird, das durch Bohrung 22 eintritt und Bohrung 23 wieder austritt. 6 shows - analog 5 - the pistons 1 and 2 in which the combustion chamber halves 17 and 18 in screwed piston upper parts 24 and 25 are housed. In this example, the introduced for weight reduction cavity serves 21 Also as a cooling channel, which is supplied with spray oil, by drilling 22 entering and drilling 23 exits again.

7 zeigt die Kolben 1 und 2, in denen sich die Brennraumhälften 17 und 18 in vergrößerten eingegossenen Ringträgern 26 und 27 befinden. Die Draufsicht 37 auf Kolben 1 zeigt die Positionierung einer Glühkerze 38 zusätzlich zum Injektor 16. Die Glühkerze 38 kann an jeder Stelle des Feuersteges am Kolben angebracht sein, auch gegenüber des Injektors 16. Sie muss nur bis in die Brennraumhälften 17 und 18 hineinreichen. 7 shows the pistons 1 and 2 in which the combustion chamber halves 17 and 18 in enlarged cast ring carriers 26 and 27 are located. The top view 37 on pistons 1 shows the positioning of a glow plug 38 in addition to the injector 16 , The glow plug 38 can be attached to the piston at any point of the firing bar, also opposite the injector 16 , It only has to reach the combustion chamber halves 17 and 18 extend.

8 zeigt – analog 7 – die Kolben 1 und 2, in welchem die Ringträger 26 und 27 nicht nur die Brennraumhälften 17 und 18 nebst obersten Kolbenring aufnehmen, sondern den kompletten Ringsatz. 8th shows - analog 7 - the pistons 1 and 2 in which the ring bearer 26 and 27 not just the combustion chamber halves 17 and 18 In addition to the top piston ring record, but the complete ring set.

9 zeigt den Sonderfall eines ungeteilten Brennraums 28, der sich vollständig in Kolben 1 befindet. Die Draufsicht 29 zeigt, dass hier das Gas durch eine stirnseitige Bohrung 30 eintritt, die zwecks Drallerzeugung außermittig versetzt ist. Man kann dieses Bild auch als Beispiel für einen Kammermotor sehen, nur dass sich hier die Kammer nicht im Zylinderkopf, sondern im Kolben befindet. Die Aufteilung des Brennraumvolumens innerhalb und außerhalb der Kammer und die Erzeugung einer Verwirbelung durch Größe und Richtung der Eintrittsbohrung ist ebenso möglich, wie bei herkömmlichen Kammermotoren. 9 shows the special case of an undivided combustion chamber 28 that is completely in the piston 1 located. The top view 29 shows that here the gas through a frontal bore 30 occurs, which is off-center offset for the purpose of swirl generation. One can also see this picture as an example of a chamber engine, except that here the chamber is not in the cylinder head, but in the piston. The division of the combustion chamber volume inside and outside the chamber and the generation of turbulence by the size and direction of the inlet bore is also possible, as in conventional chamber engines.

10 zeigt die Kolben 1 und 2, in denen die Brennraumhälften 17 und 18 zur Kolbenmitte verlagert sind, um so eine bessere Kolbensymmetrie zu erreichen. Der Injektor 16 muss entsprechend tiefer positioniert werden und ggf. mit einer Thermoschutzhülse 31 versehen sein. 10 shows the pistons 1 and 2 in which the combustion chamber halves 17 and 18 displaced to the center of the piston, so as to achieve a better piston symmetry. The injector 16 must be positioned accordingly deeper and possibly with a thermal protection sleeve 31 be provided.

11 zeigt die gleiche Ausführung wie in 10, jedoch ist hier zusätzlich gezeigt, dass in dieser Ausführung auch ein symmetrischer Kühlkanal 32 mit konstantem Querschnitt möglich ist. Kolben 2 weist einen an der Teilfläche umlaufenden Kragen 33 auf, der im oberen Totpunkt in den Kolben 1 eintaucht. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass Kraftstoff während der Einspritzung in den Spalt zwischen Kolben 1 und 2 gelangt. Es ist auch möglich, den Kragen nur halb umlaufen zu lassen und die andere Hälfte für das Eintauchen des Halbkragens am Gegenkolben zu gestalten. Auf diese Weise kann man gleiche Kolben verwenden und jeder überdeckt dabei jeweils eine Hälfte des Spaltes. 11 shows the same design as in 10 However, it is additionally shown here that in this embodiment, a symmetrical cooling channel 32 with constant cross section is possible. piston 2 has a circumferential on the surface collar 33 on top of the piston at top dead center 1 dips. In this way, fuel can be prevented from being injected into the gap between pistons during injection 1 and 2 arrives. It is also possible to let the collar run only halfway and to make the other half for the immersion of the half-collar on the opposite piston. In this way you can use the same piston and each covers each one half of the gap.

12 zeigt die Kolben 1 und 2 mit den Brennraumhälften 17 und 18. Hier soll gezeigt werden, dass der Injektor 16 und der Brennraum mit seiner Symmetrieachse nicht immer im rechten Winkel auf der der Zylinderwand stehen müssen. Auch müssen die jeweiligen Brennraumhälften 17 und 18 nicht immer gleich geformt und gleich groß sein. 12 shows the pistons 1 and 2 with the combustion chamber halves 17 and 18 , Here is shown be that injector 16 and the combustion chamber with its axis of symmetry does not always have to be at right angles to the cylinder wall. Also, the respective combustion chamber halves must 17 and 18 not always the same shape and the same size.

13 zeigt, dass es nach dem gleichen Prinzip der bisher gezeigten Bilder möglich ist, auch zwei Brennräume in den Kolben 1 und 2 unterzubringen, wenn es auf den Vorteil des Oberflächen/Volumen Verhältnisses nicht ankommt. Diese Brennräume besitzen jeweils ihre eigene Einspritzung. In diesem Falle kann man genau die gleiche Brennraumform, sowie gleiches Volumen und Auslegung des Strahlbildes der Einspritzdüsen vornehmen, wie es ein konventioneller Hubkolbenmotor mit gleichem Durchmesser und Kolbenhub hätte. Die Draufsicht 34 zeigt zwei Brennräume 35 und 36, die sich jedoch nicht zwangsläufig gegenüber liegen müssen. Auch drei oder mehr Brennräume sind nach dem gleichen Prinzip möglich. 13 shows that it is possible on the same principle of the pictures shown so far, also two combustion chambers in the piston 1 and 2 if the surface / volume ratio does not matter. These combustion chambers each have their own injection. In this case, you can make exactly the same combustion chamber shape, as well as the same volume and design of the jet pattern of the injectors, as would have a conventional reciprocating engine with the same diameter and piston stroke. The top view 34 shows two combustion chambers 35 and 36 but they do not necessarily have to be opposite each other. Also, three or more combustion chambers are possible on the same principle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102004032452 A1 [0008] DE 102004032452 A1 [0008]

Claims (9)

Brennraum für Gegenkolbenmotoren, gekennzeichnet dadurch, dass der Brennraum in seiner Form und Ausrichtung entsprechend der Geometrie von klassischen Hubkolbenmotoren ausgebildet ist, deren Zünd- oder Einspritzorgane in einem Zylinderkopf angebracht sind, was erreicht wird dadurch, dass die Zylinderwand des Gegenkolbenmotors als virtueller Zylinderkopf verstanden wird, wodurch eine konventionelle Brennraumgeometrie entsteht, die nun jedoch nicht wie üblich in Bewegungsrichtung der Kolben ausgerichtet ist, sondern als Ganzes im rechten Winkel gedreht dazu.Combustion chamber for opposed piston engines, characterized in that the combustion chamber is formed in its shape and orientation according to the geometry of classical reciprocating engines whose ignition or injection elements are mounted in a cylinder head, which is achieved in that the cylinder wall of the piston engine is understood as a virtual cylinder head , whereby a conventional combustion chamber geometry is created, which is now not aligned as usual in the direction of movement of the piston, but as a whole at right angles to this rotated. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 gekennzeichnet dadurch, dass Form und Volumen des Brennraum erst bei Gegenüberstellung beider Gegenkolben im Bereich des oberen Totpunkts gebildet wird und die Brennraumöffnung dabei zur Feuerstegseite zeigt.Combustion chamber for piston engines, according to claim 1, characterized in that the shape and volume of the combustion chamber is formed only at juxtaposition of the two counter-piston in the region of top dead center and the combustion chamber opening thereby shows the fireproof side. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, dass der Brennraum insbesondere für Dieselmotoren oder solche Motoren ausgelegt ist, deren Kraftstoff mittels Einspritzorganen in den Brennraum eingebracht wird.Combustion chamber for piston engines, according to claim 1 and 2, characterized in that the combustion chamber is designed in particular for diesel engines or engines whose fuel is introduced by means of injectors into the combustion chamber. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, dass das Brennraumvolumen auf beide Gegenkolben in beliebigem Verhältnis aufgeteilt sein kann und sich auch völlig in einem der beiden Gegenkolben befinden kann.Combustion chamber for piston engines, according to claim 1 to 3, characterized in that the combustion chamber volume can be divided into two opposing piston in any ratio and can also be located entirely in one of the two opposed pistons. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 bis 4 gekennzeichnet dadurch, dass zur Abdeckung des verbleibenden Spaltes zwischen beiden Gegenkolben im oberen Totpunkt an der Trennstelle beider Brennraumhälften ein spaltüberdeckender Kragen angebracht ist.Combustion chamber for piston engines, characterized according to claim 1 to 4, characterized in that a gap-covering collar is attached to cover the remaining gap between two opposed pistons at top dead center at the separation point of the combustion chamber halves. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 bis 5 gekennzeichnet dadurch, dass drallerzeugende tangentiale Nuten in den Brennraumhälften angebracht sind, die während der Kompressionsphase für eine Drehung der einströmenden Luft um die Brennraummitte sorgen.Combustion chamber for piston engines, according to claim 1 to 5 characterized in that swirl-generating tangential grooves are mounted in the combustion chamber halves, which provide during the compression phase for a rotation of the incoming air around the combustion chamber center. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 bis 6 gekennzeichnet dadurch, dass ein Glühstift an beliebiger Stelle des Feuerstegumfanges bis zum Brennraumes reichend angebracht sein kann.Combustion chamber for piston engines, according to claim 1 to 6, characterized in that a glow plug at any point of the Feuerstegumfanges may be attached to the combustion chamber reaching. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 bis 7 gekennzeichnet dadurch, dass zwei oder mehr Brennräume mit eigener Kraftstoffeinbringung vorhanden sein können.Combustion chamber for piston engines, according to claim 1 to 7, characterized in that two or more combustion chambers can be present with their own fuel injection. Brennraum für Gegenkolbenmotoren, nach Anspruch 1 bis 8 gekennzeichnet dadurch, dass das Öffnungsverhältnis des Brennraumes ohne Rücksicht auf den Querschnitt für das ein- und ausströmende Gas an das Strahlbild der Einspritzdüse angepasst werden kann, da das Gas nicht über die der Düse zugewandten Öffnung einströmt sondern über die Teilung des Brennraumes an den Stirnseiten der Gegenkolben.Combustion chamber for piston engines, characterized according to claim 1 to 8, characterized in that the opening ratio of the combustion chamber without regard to the cross section for the incoming and outflowing gas can be adapted to the spray pattern of the injection nozzle, since the gas does not flow through the nozzle facing the opening but about the division of the combustion chamber on the front sides of the opposed pistons.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112127991A (en) * 2020-09-10 2020-12-25 北京理工大学 Side-mounted oil supply double-wall-collision diversion type oil-gas mixing system
CN114294091A (en) * 2021-12-17 2022-04-08 中国北方发动机研究所(天津) Combustion system that side oil spout multilayer water conservancy diversion was lighted
RU2770967C1 (en) * 2019-12-26 2022-04-25 Александр Владимирович Плетнев Multifuel internal combustion engine with oppositely moving pistons

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004032452A1 (en) 2004-07-05 2006-01-26 Daude, Otto, Dr.-Ing. Gas exchange control for piston engines

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004032452A1 (en) 2004-07-05 2006-01-26 Daude, Otto, Dr.-Ing. Gas exchange control for piston engines

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770967C1 (en) * 2019-12-26 2022-04-25 Александр Владимирович Плетнев Multifuel internal combustion engine with oppositely moving pistons
CN112127991A (en) * 2020-09-10 2020-12-25 北京理工大学 Side-mounted oil supply double-wall-collision diversion type oil-gas mixing system
CN112127991B (en) * 2020-09-10 2021-12-14 北京理工大学 Side-mounted oil supply double-wall-collision diversion type oil-gas mixing system
CN114294091A (en) * 2021-12-17 2022-04-08 中国北方发动机研究所(天津) Combustion system that side oil spout multilayer water conservancy diversion was lighted

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