DE1046941B

DE1046941B - Internal combustion engine

Info

Publication number: DE1046941B
Application number: DES36487A
Authority: DE
Inventors: Jean Henri Bertin
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1952-11-27
Filing date: 1953-11-25
Publication date: 1958-12-18

Description

Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine mit einem nach dem Dieselverfahren arbeitenden Hochdruckzylinder, dessen Auspuffschlitze mit dem Einlaß eines mit Einrichtungen zur weiteren Brennstoffzufuhr versehenen Niederdruckzylinders verbunden sind.Internal combustion engine The invention relates to an internal combustion engine with a high-pressure cylinder working according to the diesel process, its exhaust ports with the inlet of one provided with means for further fuel supply Low pressure cylinder are connected.

Gemäß der Erfindung ist eine Brennkraftmaschine der vorgenannten Art dadurch gekennzeichnet, daß sie nach Belieben entweder als übliche Verbundmaschine mit verhältnismäßig hohem Wirkungsgrad arbeitet, bei welcher die Verbrennung des in den Hochdruckzylinder mittels eines Injektors eingespritzten Brennstoffes vollständig in dem Hochdruckzylinder vor sich geht und die Auspuffgase dieses Hochdruckzylinders ihre Entspannung in dem Niederdruckzylinder vollenden, oder zur Erzielung eines größeren Drehmomentes auf Kosten des Wirkungsgrades in der Weise, daß eine Einspritzung von Brennstoff mittels eines Injektors oder eine Zufuhr von mit Brennstoff vermischter Luft in den N iederdruckzylinder erfolgt, um in diesem eine eigene Verbrennung zu erzeugen.According to the invention, an internal combustion engine of the aforementioned type characterized in that it can be used either as a conventional compound machine at will works with relatively high efficiency, in which the combustion of the fuel injected completely into the high pressure cylinder by means of an injector going on in the high pressure cylinder and the exhaust gases of this high pressure cylinder complete their relaxation in the low pressure cylinder, or to achieve one greater torque at the expense of efficiency in such a way that an injection of fuel by means of an injector or a supply of mixed with fuel Air is fed into the low-pressure cylinder in order to induce its own combustion in it produce.

Es sind Verbundbrennkraftmaschinen bekannt, die zwei im Viertakt arbeitende, aufgeladene Hochdruckzylinder und einen im Zweitakt arbeitenden Niederdruckzylinder aufweisen, der abwechselnd die unvollständig verbrannten Gase aus jedem Hochdruckzylinder aufnimmt, aus welchem sie in Form von Stichflammen während des Aufwärtshubes jedes Hochdruckkolbens austreten, um in die Niederdruckkammer einzutreten und die darin aufgespeicherte Luft zu erhitzen, die sich dann während des Abwärtshubes des Niederdruckkolbens entspannt.There are compound internal combustion engines known, the two working in four-stroke, supercharged high-pressure cylinders and a low-pressure cylinder that works in two-stroke cycles have, alternating the incompletely burned gases from each high pressure cylinder picks up, from which they each in the form of jet flames during the upstroke High pressure piston emerge to enter the low pressure chamber and the inside to heat accumulated air, which is then released during the downstroke of the low-pressure piston relaxed.

Diese Maschine ist jedoch nicht derart ausgebildet, daß in dem Niederdruclczylinder nach Belieben eine zusätzliche Verbrennung herbeigeführt werden kann, so daß es sich bei der bekannten Maschine dem. Wesen nach nicht um eine Maschine mit veränderlichen Arbeitskennlinien handelt.However, this machine is not designed so that in the low pressure cylinder at will an additional combustion can be brought about so that it with the known machine. Essentially not a machine with mutable Working characteristics.

Bei der Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ist der @'iederdruckzylinder mit zum Einspritzen von Brennstoff und zum Zünden dienenden Einrichtungen versehen, welche, je nachdem, ob sie in Betrieb gesetzt werden oder nicht, nach Belieben entweder einen Betrieb mit reiner Entspannung oder einen Betrieb mit Entspannungsverbrennung ergeben. Eine solche Maschine eignet sich besonders gut für den Antrieb von erdgebundenen Fahrzeugen und gestattet beispielsweise, beim Anfahren ein hohes Drehmoment bei geringer Drehzahl und bei normaler Fahrt eine mittlere Leistung mit einem ausgezeichneten Wirkungsgrad zu erzielen. Das Geschwindigkeitswechselgetriebe kann infolgedessen reduziert werden.In the internal combustion engine according to the invention, the low-pressure cylinder is provided with devices for injecting fuel and for ignition, which, depending on whether they are put into operation or not, at will either an operation with pure expansion or an operation with expansion combustion result. Such a machine is particularly well suited for driving terrestrial Vehicles and allows, for example, a high torque when starting low speed and with normal driving an average performance with an excellent To achieve efficiency. The speed change transmission can as a result be reduced.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung kann die Druckseite eines den Hochdruckzylinder speisenden Luftverdichters über eine mit einer Regelvorrichtung versehene Nebenleitung mit dem Einlaß des Niederdruckzylinders verbunden sein.According to a particular embodiment of the internal combustion engine according to of the invention can be the pressure side of an air compressor feeding the high pressure cylinder via a secondary line provided with a control device to the inlet of the low-pressure cylinder be connected.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, for example.

Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt durch eine Ausführungsform einer Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung; Fig. 2, 3 und 4 stellen jeweils die Arbeitskreisläufe des Hochdruckzylinders, des N iederdruckzylinders und des mit dem letzteren verbundenen Luftverdichters für eine Kurbelumdrehung im Betrieb mit hohem Wirkungsgrad dar; Fig. 5 gibt den Verlauf der Drücke in Abhängigkeit von den Volumen in den Zylindern im Betrieb mit hohem Wirkungsgrad wieder; Fig. 6, 7 und 8 sind Diagramme, die denjenigen der Fig. 2, 3 und 4 entsprechen, aber für den Betrieb mit hohem Drehmoment gelten; Fig. 9 zeigt den Verlauf der Drücke in den Zylindern im Betrieb mit hohem Drehmoment; Fig. 10 gibt die Grenzkurven der Leistungen und des Drehmomentes in Abhängigkeit von der Anzahl der Kreisläufe je Zeiteinheit wieder; Fig. 11 stellt eine Abänderung der Verteilung der Arbeitstakte dar, wie sie für den Hochdruckzylinder verwendet werden kann. Bei der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsform ist angenommen., daß der Motor ein Zweitaktmotor ist, in welchen am Ende des Kompressionshubes Brennstoff am Kopf der Zylinder eingespritzt wird. Die Erfindung ist jedoch ebenfalls auf Motoren anderer Art, wie z. B. Viertaktmotoren, Motoren mit Vergaser. Motoren mit elektrischer Zündung usw., anwendbar.Fig. 1 is a schematic section through an embodiment of a Internal combustion engine according to the invention; Fig. 2, 3 and 4 each represent the working cycles the high pressure cylinder, the low pressure cylinder and the one connected to the latter Air compressor for one crank rotation in operation with high efficiency; 5 shows the course of the pressures as a function of the volumes in the cylinders in operation again with high efficiency; Figs. 6, 7 and 8 are diagrams showing those correspond to Figures 2, 3 and 4 but apply to high torque operation; 9 shows the profile of the pressures in the cylinders during operation with high torque; Fig. 10 gives the limit curves of the power and the torque as a function on the number of cycles per unit of time; Fig. 11 represents a modification the distribution of the work cycles, as used for the high pressure cylinder can be. In the embodiment shown in the drawing is assumed. That the engine is a two-stroke engine in which at the end of the compression stroke Fuel is injected at the head of the cylinder. However, the invention is also on engines of other types, such as B. four-stroke engines, engines with carburettors. Engines with electric ignition, etc., applicable.

Ein Hochdruckzylinder 1. ist an seinem unteren Ende mit einer Reihe von Einlaßschlitzen 2 und einer Reihe von Auspuffschlitzen 3 versehen, die von dem Kolben 4 freigelegt werden, wenn er am Ende seines Abwärtshubes den unteren Totpunkt erreicht. Der Zylinder 1 trägt an seinem Kopf eine Vorrichtung 5 zum Einspritzen von Brennstoff. Die Auspuffschlitze 3 sind durch die Leitung 3a mit einem Sammelraum 6 verbunden, der seinerseits mit einem Einlaßventil 8 eines 1\Tiederdruckzylinders 7 in Verbindung steht. Der Kopf dieses Zylinders 7 weist außerdem ein Auspuffventil 9 - für die Gase, welche in diesem Zylinder gearbeitet haben, und eine Vorrichtung 10 zum Einspritzen von Brennstoff auf. Der Kolben 11 des Zylinders 7 kann mit der gleichen Welle wie der Kolben 4 des Zylinders 1 verbunden sein. Zwischen den Kurbeln, mit welchen die Kurbelstangen. der beiden Kolben verbunden sind, kann eine derartige Verbindung vorhanden sein, daß der Kolben 4 sich am unteren Totpunkt befindet, wenn sich der Kolben 11 an seinem oberen Totpunkt befindet, wie dies in Fig. 1 wiedergegeben ist, und umgekehrt.A high pressure cylinder 1. is provided at its lower end with a series of inlet slots 2 and a series of exhaust slots 3 which are exposed by the piston 4 when it reaches bottom dead center at the end of its downward stroke. The cylinder 1 carries a device 5 for injecting fuel on its head. The exhaust ports 3 are connected by the line 3a to a collecting space 6, which in turn is connected to an inlet valve 8 of a low-pressure cylinder 7. The head of this cylinder 7 also has an exhaust valve 9 - for the gases which have worked in this cylinder, and a device 10 for injecting fuel. The piston 11 of the cylinder 7 can be connected to the same shaft as the piston 4 of the cylinder 1. Between the cranks with which the crank rods. of the two pistons are connected, there may be such a connection that the piston 4 is at the bottom dead center when the piston 11 is at its top dead center, as shown in FIG. 1, and vice versa.

Der Kolben 11 hat eine doppelte Wirkung. Er arbeitet mit seiner oberen Fläche, welche die Kraft der durch das Ventil 8 eintretenden Gase aufnimmt, als Antriebsteil. Mit seiner unteren Fläche bildet er einen Luftverdichter. Zu diesem Zweck ist der der Einspritzvorrichtung 10 gegenüberliegende Boden des Zylinders 7 geschlossen und weist zwei Ventile 12 und 13 auf, wobei das eine Ventil 12 zum Zulassen der über eine Leitung 14 mit Drosselklappe 14a aus der Atmosphäre entnommenen Luft dient, während das andere Ventil 13 dazu dient, die verdichtete Luft in einen Sammelraum 15 zu fördern, mit welchem die Einlaßschlitze 2 des Hochdruckzylinders 1 über eine Leitung 2a in Verbindung stehen. Eine Nebenleitung 16 verbindet den Sammelraum 15 für die komprimierte Luft mit dem Sammelraum 6 für die Auspuffgase, und diese Nebenleitung 16 ist mit einer Drosselklappe 17 versehen, die entweder geschlossen werden kann, so daß die gesamte vom Verdichter geförderte Luft den Hochdruckzylinder 1 speist, oder die mehr oder weniger geöffnet werden kann, um einen mehr oder weniger großen Anteil der Luft des Verdichters unmittelbar in den Niederdruckzylinder 7 strömen zu lassen. Beim Arbeiten mit hohem Wirkungsgrad ist diese Drosselklappe 17 geschlossen.The piston 11 has a double effect. It works with its upper surface, which absorbs the force of the gases entering through the valve 8, as a drive part. With its lower surface it forms an air compressor. For this purpose, the bottom of the cylinder 7 opposite the injection device 10 is closed and has two valves 12 and 13, one valve 12 serving to admit the air withdrawn from the atmosphere via a line 14 with a throttle valve 14a, while the other valve 13 is used serves to convey the compressed air into a collecting space 15, with which the inlet slots 2 of the high-pressure cylinder 1 are connected via a line 2a. A secondary line 16 connects the collecting space 15 for the compressed air with the collecting space 6 for the exhaust gases, and this secondary line 16 is provided with a throttle valve 17, which can either be closed so that all of the air conveyed by the compressor feeds the high-pressure cylinder 1, or which can be opened to a greater or lesser extent in order to allow a greater or lesser proportion of the air from the compressor to flow directly into the low-pressure cylinder 7. When working with high efficiency, this throttle valve 17 is closed.

Der Kolben 11 des Niederdruckzylinders 7 saugt (vgl. Fig. 4 und a) auf seinem Aufwärtshub durch das Ventil 12 Frischluft mit Atmosphärendruck p" an. Der Kolben verdichtet dann diese Luft auf dem am Punkt o beginnenden ersten Teil seines Abwärtshubes. Das Ventil 13 öffnet sich im Punkt a., und während der Kolben 11 seinen Abwärtshub beendet, fördert er die Luft unter dem Druck p, in den Sammelraum 15, der ein in zweckentsprechenderweise bestimmtes Volumen besitzt.The piston 11 of the low pressure cylinder 7 sucks (see. Fig. 4 and a) on its upstroke through the valve 12 fresh air at atmospheric pressure p ". The piston then compresses this air on the first part beginning at point o its downstroke. The valve 13 opens at point a., And during the piston 11 ends its downward stroke, it conveys the air under pressure p, into the plenum 15, which has an appropriately determined volume.

Zn diesem Augenblick befindet sich der Kolben 4 des Hochdruckzylinders 1 in seinem oberen Totpunkt, in dessen Nähe das Einspritzen des Brennstoffes durch den Injektor 5 erfolgt, und die Verbrennung findet statt. Wenn der Kolben 4 das untere Ende seines Abwärtshubes erreicht, legt er zunächst die Auspuffschlitze 3 frei, so daß der Gasausstoß in den Sammelraum 6 gelangt. Danach legt der Kolben die Einlaßschlitze 2 frei. Die in dem Sammelraum 15 unter dem Druck p4 aufgespeicherte Luft tritt in den Hochdruckzylinder 1 und spült diesen Zylinder, wobei der Spülvorgang bei einem Druck pä vor sich geht, der infolge des Strömungswiderstandes in den. Schlitzen 2 etwas niedriger als der Druck p" ist.At this moment the piston 4 of the high pressure cylinder is located 1 in its top dead center, in the vicinity of which the fuel is injected the injector 5 takes place, and the combustion takes place. When the piston 4 is the When it reaches the lower end of its downward stroke, it first places the exhaust ports 3 free, so that the gas discharge reaches the collecting space 6. After that, the piston attaches the inlet slots 2 free. The stored in the collecting space 15 under the pressure p4 Air enters the high pressure cylinder 1 and flushes this cylinder, the flushing process occurs at a pressure pä, which as a result of the flow resistance in the. Slitting 2 is slightly lower than the pressure p ".

Auf seinem Aufwärtshub komprimiert dann der Kolben 4 des Hochdruckzylinders 1 die Frischluft, mit der er beschickt worden ist, von dem Druck pä auf den Druck pb. In diesem Augenblick wird durch die Einspritzung von Brennstoff .durch die Vorrichtung 5 und durch die nachfolgende Verbrennung bewirkt, daß der Druck von Pb auf p, ansteigt. Der Kolben 4 sinkt herab, und die Entspannung geht in dem Hochdruckzylinder 1 von dem Druck p, auf den Druck pd vor sich, wobei dieser Wert in dem Augenblick erreicht wird, in welchem der Kolben 4 die Auspuffschlitze 3 freilegt. Die Gase strömen in .den Sammelraum 6, wobei der Druck auf einen Wert p, fällt, der kleiner als der Druck p, ist.On its upward stroke, the piston 4 of the high-pressure cylinder 1 then compresses the fresh air with which it has been charged from the pressure pä to the pressure pb. At this moment, the injection of fuel by the device 5 and the subsequent combustion causes the pressure to rise from Pb to p. The piston 4 descends and the expansion takes place in the high-pressure cylinder 1 from the pressure p 1 to the pressure p d, this value being reached at the moment in which the piston 4 exposes the exhaust ports 3. The gases flow into the collecting space 6, the pressure falling to a value p i which is smaller than the pressure p i.

Sobald der Kolben 4 die Einlaßschlitze 2 freilegt, erfolgt die Spülung des Zylinders in der oben angegebenen Weise. Der Kolben 11 des Niederdruckzylinders 7 befindet sich in diesem Augenblick an seinem oberen Totpunkt und beginnt seinen. Abwärtshub. Das Ventil 8 öffnet sich, um das Gemisch aus Auspuffgasen und Spülluft unter dem Druck p, in den Antriebsteil des Niederdruckzylinders 7 einzulassen. Der Kolben 11 saugt, wenn er seinen Abwärtshub beginnt, dieses Gemisch aus Gas und Luft durch das Ventil 8 an. Das Gemisch füllt den Zylinder. 7 unter dem Druck p,", der infolge des Strömungswiderstandes etwas niedriger als der Druck p, ist. Nach einer gewissen Strecke des Abwärtshubes des Kolbens 11 schließt sich das Ventil 8, und die Entspannung der Gase erfolgt in dem Zylinder 7 von dem Druck pä auf den Druck pf. Am unteren Totpunkt des Kolbens 11 wird das Ventil 9 für den Auspuff der Gase in die Atmosphäre geöffnet, und die in dem Antriebsteil des Zylinders 7 verbliebenen Gase werden während des Aufwärtshubes des Kolbens herausgedrückt.As soon as the piston 4 exposes the inlet slots 2, flushing takes place of the cylinder in the manner indicated above. The piston 11 of the low pressure cylinder 7 is at its top dead center at this moment and begins its. Downstroke. The valve 8 opens to the mixture of exhaust gases and scavenging air under the pressure p to admit into the drive part of the low-pressure cylinder 7. Of the When piston 11 begins its downward stroke, it sucks in this mixture of gas and air through valve 8. The mixture fills the cylinder. 7 under the pressure p, ", the due to the flow resistance, it is somewhat lower than the pressure p i. After a For a certain distance of the downward stroke of the piston 11, the valve 8 closes, and the expansion of the gases takes place in the cylinder 7 from the pressure pä to the pressure pf. At the bottom dead center of the piston 11, the valve 9 for the exhaust of the gases opened to the atmosphere, and those remained in the driving part of the cylinder 7 Gases are forced out during the upstroke of the piston.

In diesem Arbeitskreislauf kann der Gesamtwirkungsgrad außerordentlich hohe Werte auf Grund des Umstandes erreichen, daß die Energie der Gase im Hochdruckzylinder und Niederdruckzylinder, die in Reihe arbeiten, bis auf eitlen Druck pf ausgenutzt wird, der etwas höher als der Atmosphärendruck sein kann.In this working cycle, the overall efficiency can be extraordinary reach high values due to the fact that the energy of the gases in the high pressure cylinder and low-pressure cylinders, which work in series, are used except for vain pressure pf which can be slightly higher than atmospheric pressure.

Wenn nunmehr auf den Betrieb mit erhöhtem Drehmoment auf Kosten des Wirkungsgrades übergegangen werden soll, wird das Einspritzen von Brennstoff in den Zylinder 1 in mehr oder weniger starkem Maße herabgesetzt, wobei man jedoch oberhalb des Grenzwertes bleibt, der den schließlich in den Niederdruckzylinder 7 eingelassenen Gasen eine Temperatur erteilen würde, die für dis Wiederzündung in diesem Zylinder ungenügend sein würde.If now to the operation with increased torque at the expense of Efficiency is to be passed over, the injection of fuel in the cylinder 1 is reduced to a greater or lesser extent, however remains above the limit that will eventually enter the low-pressure cylinder 7 admitted gases would give a temperature suitable for re-ignition would be insufficient in this cylinder.

Gleichzeitig wird das Volumen an Frischluft, die durch die untere Fläche des Kolbens 11 verdichtet wird, erhöht, was dadurch erfolgen kann, daß die Drosselklappe 1.4a in der Frischluftleitung 14 stärker geöffnet wird. Auf diese Weise wird die Sauerstoffkonzentration der in den Antriebsteil des Niederdruckzylinders 7 eingelassenen Gase erhöht, so daß sie in der Nähe derjenigen der reinen Luft liegt. Überdies kann, indem die Drosselklappe 17 in der Nebenleitung 16 geöffnet wird, ein Teil der Frischluft unter dem Druck des Sammelraumes 15 unmittelbar in den Antriebsteil des Zylinders 7 eingelassen werden, was auf Grund des Umstandes möglich ist, daß der Druck p, der Gase im Sammelraum 6 geringer ist als der Druck p" der Luft im Sammelraum 15.At the same time, the volume of fresh air that passes through the lower Area of the piston 11 is compressed, which can be done in that the Throttle valve 1.4a in the fresh air line 14 is opened more. To this Way, the oxygen concentration becomes the in the driving part of the low pressure cylinder 7 admitted gases so that it is close to that of pure air. Moreover, by opening the throttle valve 17 in the secondary line 16, some of the fresh air under the pressure of the collecting space 15 directly be let into the drive part of the cylinder 7, what due to the fact it is possible that the pressure p 1 of the gases in the collecting space 6 is lower than the pressure p "of the air in the collecting space 15.

Dadurch, daß der Injektor 10 des Zylinders 7 derart in Wirkung gebracht wird, daß in diesen Zylinder am Ende jeder Phase des Einlasses in diesen Zylinder Brennstoff eingespritzt wird (Fig. 7), werden in dem Niederdruckzylinder 7 Verbrennungen erzeugt, die eine merkliche Druckerhöhung der Gase gewährleisten, die durch das Ventil 8 eingelassen sind und auf die obere Fläche des Kolbens 11 einwirken. Auf diese Weise wird in dem Zylinder 7 ein wahrer Verbrennungskreislauf erhalten, der jedoch bei niedrigem Druck vor sich geht und dessen Aufgabe darin besteht, die Leistung und das Drehmoment, insbesondere bei geringen Drehzahlen und für Perioden von begrenzter Dauer zu erhöhen. Der vollständige Kreislauf der Maschine ist in diesem Fall derjenige, wie er in Fig. 9 wiedergegeben ist. Es sei bemerkt, daß der Zylinder 7, der dazu bestimmt ist, die endgültige Entspannung der aus dem Hochdruckzylinder austretenden Gase im Betrieb mit hohem Wirkungsgrad herbeizuführen, eine wesentlich größere, z. B. ein eine zweimal größere Bohrung als der Hochdruckzylinder 1 und einen Hub hat, der in der gleichen Größenordnung wie der des Kolbens 4 liegen kann, so daß sein Volumen viermal größer als dasjenige des Hochdruckzylinders sein kann. Ein in dem Zylinder 7 bewirkter Verbrennungskreislauf gestattet somit, auf den Kolben 1i eine beträchtliche Kraft auszuüben.Because the injector 10 of the cylinder 7 is brought into effect in this way will that into this cylinder at the end of each stage of the intake into that cylinder Fuel is injected (Fig. 7), in the low pressure cylinder 7 combustion generated, which ensure a noticeable increase in pressure of the gases released by the Valve 8 are recessed and act on the upper surface of the piston 11. on in this way a true combustion cycle is obtained in the cylinder 7, the However, it is going on at low pressure and its job is to improve performance and the torque, especially at low speeds and for periods of limited Increase duration. The complete cycle of the machine in this case is the one as shown in FIG. It should be noted that the cylinder 7, to this is determined, the final relaxation of the emerging from the high pressure cylinder Bringing gases in operation with high efficiency, a much larger, z. B. a twice larger bore than the high pressure cylinder 1 and a stroke has, which can be of the same order of magnitude as that of the piston 4, so that its volume can be four times larger than that of the high pressure cylinder. A Combustion cycle effected in the cylinder 7 thus allows on the pistons 1i to exert considerable force.

Die Regelung der Verteilung oder Steuerung des Zylinders 7 (Antriebsteil und Förderteil) kann die gleiche bleiben wie im Fall des Betriebes mit hohem Wirkungsgrad. Sie kann aber auch geändert werden, wie es in Fig. 7 und 8 wiedergegeben ist. Gemäß diesen Figuren findet das Schließen des Ventils 8 des \Tiederdruckzylinders (Punkt e) etwas früher statt, so daß ein größerer Entspannungsweg erhalten wird. Das Schließen des Ventils 12 erfolgt ebenfalls früher, so daß die Zeit des Verdichtens der Luft durch den Kolben 11 auf dessen Abwärtshub früher beginnt und damit eine größere Luftmenge erhalten wird. Man kann auch bei dieser Regelung eine Verzögerung im Öffnen des Auslaßventils 13 derart hinzufügen, daß die Dauer der Förderung der durch die untere Fläche des Kolbens 11 verdichteten Luft herabgesetzt wird.The regulation of the distribution or control of the cylinder 7 (drive part and conveying part) can remain the same as in the case of high-efficiency operation. However, it can also be changed, as shown in FIGS. 7 and 8. According to These figures show the closing of valve 8 of the low pressure cylinder (point e) takes place a little earlier, so that a greater relaxation path is obtained. The closing of the valve 12 is also earlier, so that the time of compression of the air by the piston 11 begins earlier on its downward stroke and thus a larger one Amount of air is obtained. With this regulation, too, there can be a delay in opening of the exhaust valve 13 add such that the duration of the promotion of the through the lower surface of the piston 11 compressed air is decreased.

Die Änderung der Regelung der Steuerung des Niederdruckzylinders 7 kann dadurch bewirkt werden, daß zum Steuern der Ventile dieses Zylinders eine Vorrichtung mit regelbarer Druckwirkung, wie z. B. eine hydraulische Vorrichtung, verwendet wird. Vorrichtungen dieser Art sind bekannt, so daß es sich erübrigt, sie im einzelnen zu beschreiben. Es ist ferner möglich, die Ventile des Niederdruckzylinders durch bewegliche Mäntel zu ersetzen, -die mit Schlitzen versehen sind, welche die Schlitze des Zylinders regeln, und es sind Mittel bekannt, welche diese Mäntel zu verschieben gestatten, um die Takte der Steuerung zu ändern.The change in the regulation of the control of the low pressure cylinder 7 can be effected in that a device for controlling the valves of this cylinder with adjustable pressure, such. B. a hydraulic device is used will. Devices of this type are known, so that it is unnecessary to them in detail to describe. It is also possible to use the valves of the low pressure cylinder to replace movable jackets -that are slotted, which the slits regulate the cylinder, and means are known which move these jackets allow to change the timing of the control.

Dadurch, daß die in den Hochdruk- und Niederdruckzylinder einzuspritzenden Brennstoffmengen dosiert werden und in der oben angegebenen Weise gegebenenfalls auf die Steuerung des Niederdruckzylinders eingewirkt wird, kann ein Ergebnis erhalten werden, wie es durch die Kurven gemäß Fig. 10 veranschaulicht ist. In Fig. 10 stellen die Kurven W, und C, die Änderung der Leistung und des Drehmomentes als Funktion der auf der Abszisse aufgetragenenDrehzahl 1,' für den wirtschaftlichsten Betrieb bei hohem Wirkungsgrad dar, für welchen eine Verbrennung nur in dem Hochdruckzylinder herbeigeführt wird. Die Kurven W. und C. stellen ebenfalls die Änderung der Leistung und des Drehmomentes als Funktion der Drehzahl dar, aber für die Dosierung der Verbrennungen in beiden Zylindern, welche dem erreichbaren Maximum für das Drehmoment bei einer gegebenen Drehzahl entspricht. Mit anderen Dosierungen der Verbrennung können natürlich alle Arten von Zwischenkurven für die Leistung und das Drehmoment erhalten werden.By the fact that those to be injected into the high-pressure and low-pressure cylinders Amounts of fuel are dosed and, if necessary, in the manner indicated above acting on the control of the low pressure cylinder can obtain a result as illustrated by the curves of FIG. Set in Fig. 10 the curves W, and C, the change in power and torque as a function the speed 1, 'plotted on the abscissa for the most economical operation at high efficiency, for which combustion only in the high pressure cylinder is brought about. The curves W. and C. also represent the change in power and the torque as a function of the speed, but for the dosage of the burns in both cylinders, which is the maximum achievable torque for one given speed. With other dosages the burn can of course all kinds of intermediate curves for power and torque can be obtained.

Aus Fig. 10 ist ersichtlich, daß das Verhältnis der Ordinaten der Kurven C, und Cm zwischen 3 und 4 liegt, so daß für den Betrieb mit voller Beschickung, beispielsweise beim --Nehmen von Steigungen im Falle eines Kraftfahrzeuges, einDrehmoment erhalten wird, welches drei- oder viermal größer ist als das Drehmoment im Sparbetrieb für die gleiche Drehzahl des Motors.From Fig. 10 it can be seen that the ratio of the ordinates of the curves C, and Cm is between 3 and 4, so that for operation with a full load, for example when taking up inclines in the case of a motor vehicle, a torque is obtained which is three or four times greater than the torque in economy mode for the same engine speed.

Gewünschtenfalls kann die maximale Leistung durch eine waagerechte Linie, wie sie durch die gestrichelte Linie p angedeutet ist, und das Drehmoment durch eine schrägeLinie, wie sie durch die gestrichelte Linie q wiedergegeben ist, begrenzt werden, was mittels eines Fliehtkraftreglers bewirkt werden kann, der die Injektionen in Abhängigkeit von der Drehzahl beeinflußt.If desired, the maximum output can be achieved by a horizontal Line as indicated by the dashed line p, and the torque by an inclined line, as shown by the dashed line q, be limited, which can be achieved by means of a centrifugal governor that the Injections influenced as a function of the speed.

Es sei bemerkt, daß das in Fig. 1 dargestellte Zylinderpaar, je nach der Art des verlangten Antriebssystems um jede beliebige Zahl vervielfacht werden kann. Die Kurbelstangen des Hochdruck- und Niederdruckzylinders können mit den Kurbeln einer und derselben Kurbelwelle oder mit denjenigen von zwei verschiedenen Kurbelwellen gekuppelt werden.It should be noted that the cylinder pair shown in Fig. 1, depending on the type of drive system required can be multiplied by any number can. The connecting rods of the high pressure and low pressure cylinders can be connected to the cranks one and the same crankshaft or with those of two different crankshafts be coupled.

Der beschriebeneArbeitskreislauf kann auf Motoren beliebiger Art und insbesondere auch auf Motoren mit Vergaser und gesteuerter Zündung angewendet werden, wobei in diesem Fall die in der Lufteinlaßleitung 14 des Verdichters angeordnete Drosselklappe 14rx das Vergaserventil sein kann.The working cycle described can be applied to any type and type of engine can be used in particular on engines with carburettors and controlled ignition, in this case the one arranged in the air inlet duct 14 of the compressor Throttle valve 14rx can be the carburetor valve.

Es kann auch ein Viertaktkreislauf entweder für die beiden Zylinder oder für einen von ihnen allein benutzt werden.There can also be a four-stroke cycle for either the two cylinders or used for one of them alone.

Das System kann auch durch einen Verdichter üblicher Art, wie z. B. einen Zentrifugal- oder Volumenverdichter, der Druckluft in die Lufteinlaßleitung 14 fördert, aufgeladen werden.The system can also by a compressor of the usual type, such as. B. a centrifugal or volume compressor that delivers compressed air into the air inlet line 14 promotes to be charged.

Um den Wirkungsgrad im Sparbetrieb zu verbessern und dadurch eine gute Volumenausnutzung des Hochdruckzylinders zu erzielen, ist es von Vorteil, Vorsorge dafür zu treffen, daß der mittlere Druck p"', bei welchem dieÜbertragung auf den Niederdruckzylinder erfolgt, einen Wert zwischen 3 und 6 kg/cm2 hat; jedoch sind diese Grenzwerte nicht bindend.In order to improve the efficiency in economy mode and thereby a To achieve good volume utilization of the high pressure cylinder, it is advantageous to take precaution to take that the mean pressure p "'at which the transfer to the Low pressure cylinder takes place, has a value between 3 and 6 kg / cm2; however are these limit values are not binding.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform wird dadurch erhalten, daß für den Hochdruckzylinder eine unsymmetrische Steuerung benutzt wird, welche die Entspannung auf Kosten der Kompression begünstigt, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist. Man kann zu diesem Zweck die Auspuffschlitze und die Einlaßschlitze des Hochdruckzylinders mit Hilfe von beweglichen Mänteln steuern, die mit Schlitzen gemäß bekannter Anordnungen versehen sind. In dem besonderen Fall des hier betrachteten Motors wird dadurch der Vorteil erzielt, daß durch Erniedrigung des Druckes pd, welchen die Gase beim Öffnen der Auspuffschlitze besitzen, der Energieverlust herabgesetzt werden kann, der entsteht, wenn diese Gase vom Druck pd auf den Druck p, übergehen, der dem Eintritt in den Niederdruckzylinder entspricht, wobei dieser Druckabfall tatsächlich ohne Wiedergewinnung von Arbeit erfolgt. Überdies wird für eine und dieselbe erzeugte Leistung der maximale Verbrennungsdruck derart vermindert, daß das Gewicht des Motors verkleinert und sein Widerstand vergrößert wird.A particularly advantageous embodiment is obtained by that an asymmetrical control is used for the high pressure cylinder, which favors relaxation at the expense of compression, as shown in FIG is. The exhaust ports and the inlet ports of the high pressure cylinder can be used for this purpose control with the help of movable jackets with slots according to known arrangements are provided. In the special case of the engine under consideration here, the advantage achieved that by lowering the pressure pd, which the gases when Have the exhaust ports open, which can reduce energy loss, which arises when these gases pass from pressure pd to pressure p, which is the inlet in the low pressure cylinder corresponds to this pressure drop actually occurs with no reclamation of work. In addition, for one and the same generated power reduces the maximum combustion pressure so that the weight of the motor is reduced and its resistance is increased.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Internal combustion engine with a high-pressure cylinder operating according to the diesel process, the exhaust ports of which are connected to the inlet of a low-pressure cylinder provided with devices for further fuel supply, characterized in that the machine works either as a conventional compound machine with a relatively high degree of efficiency; in which the combustion of the fuel injected into the high-pressure cylinder (1) by means of an injector (5) takes place completely in the high-pressure cylinder (1) and the exhaust gases of this high-pressure cylinder complete their expansion in the low-pressure cylinder (7), or to achieve a greater torque at the expense of efficiency in such a way that fuel is injected by means of an injector (10) or air mixed with fuel is fed into the low-pressure cylinder (7) in order to generate its own combustion therein. z. Internal combustion engine according to Claim 1, characterized in that the pressure side (15) of an air compressor feeding the high-pressure cylinder (1) is connected to the inlet ($) of the low-pressure cylinder (7) via a secondary line provided with a control device (17). Documents considered: German Patent No. 299 978; British Patent No. 513,668; Austrian patent specification No. 78 343.