DE1229778B

DE1229778B - Internal combustion engine with circular disk-shaped combustion chamber

Info

Publication number: DE1229778B
Application number: DET15355A
Authority: DE
Inventors: Everett Mcmullin Barber; Wappingers Falls; Charles Wade Davis
Original assignee: Texaco Development Corp
Current assignee: Texaco Development Corp
Priority date: 1957-07-05
Filing date: 1958-07-05
Publication date: 1966-12-01

Description

Brennkraftmaschine mit kreisscheibenförmigem Brennraum Gegenstand der Erfindung ist eine Brennkraftmaschine mit Kraftstoffeinspritzvorrichtungen und zu diesen im Brennraum in besonderer Lage angeordneten Zündeinrichtungen, deren Anordnung besonders für die in Patent 898 824 beschriebene Brennkraftmaschine und deren Arbeitsverfahren in Frage kommt.Internal combustion engine with circular disk-shaped combustion chamber The object of the invention is an internal combustion engine with fuel injection devices and ignition devices arranged in a special position in relation to these in the combustion chamber, the arrangement of which is particularly suitable for the internal combustion engine described in Patent 898 824 and its working method.

Nach Patent 898 824 wird bevorzugt Luft, die nicht mit Kraftstoff vermischt ist, oder Luft, die nicht genügend Kraftstoff zur Durchführung einer Verbrennung enthält, dem Verbrennungsraum der Brennkraftmaschine zugeführt und in diesem mit einer von der Maschinendrehzahl abhängigen Geschwindigkeit herumgewirbelt. Der Kraftstoff wird unter Druck in die wirbelnde Luft eingespritzt und bildet ein brennbares Kraftstoff-Luft-Gemisch um die Zündstelle herum. Die Menge und Richtung des Kraftstoffs, der in der Periode von der Einspritzung bis zur Zündung einge.spritzt wird, ist so geregelt, daß der Kraftstoff sich nur mit einem lokalisierten Teil der Luft in dem Verbrennungsraum mischt und ein lokalisiertes brennbares Gemisch bildet, das sofort durch einen Funken oder auf andere Art entzündet wird und eine Flarnmenfront herstellt.According to patent 898 824, air that is not mixed with fuel or air that does not contain enough fuel to carry out a combustion is preferably supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine and swirled around in this at a speed dependent on the engine speed. The fuel is injected under pressure into the swirling air and forms a combustible fuel-air mixture around the ignition point. The amount and direction of the fuel that is injected in the period from injection to ignition is controlled so that the fuel mixes only with a localized part of the air in the combustion chamber and forms a localized combustible mixture that is instantaneous is ignited by a spark or otherwise and creates a flame front.

Das Einspritzen des Kraftstoffs wird während des übrigen Teils der Einspritzperiode in eine schmale Zone oder Zonen des Brennraumes fortgesetzt, die unmittelbar vor der Flammenfront in ihrer Brennrichtung liegen. Es wird daher fortschreitend brennbares Gemisch hergestellt und in einem lokalisierten Teil des Verbrennungsraumes verbrannt.Injection of the fuel is carried out during the remainder of the period Injection period in a narrow zone or zones of the combustion chamber continued lie immediately in front of the flame front in their burning direction. It therefore becomes progressive Combustible mixture produced and in a localized part of the combustion chamber burned.

Die Erfindung betrifft einen verbesserten Typ einer klopffesten Brennkraftmaschine, die einen klopffreien Betrieb gewährleistet und bei der die Verbrennungsdauer verkürzt ist sowie regelmäßigere Funkenzündung über größere Drehzahl- und Belastungsbereiche, ferner wirksamere Entzündung und Verbrennung magerer Brennstoff-Luft-Gemische bei klopffreiem Betrieb erreicht werden.The invention relates to an improved type of knock-proof internal combustion engine which ensures knock-free operation and in which the combustion time is shortened and more regular spark ignition over larger speed and load ranges, and more effective ignition and combustion of lean fuel-air mixtures with knock-free operation.

Die deutsche Patentschrift 898 824 beschreibt eine Brennkraftmaschine mit einem kreisscheibenförmigen Brennraum, um dessen Achse sich die Verbrennungsluft während des Kompressionshubes in kreisender Bewegung befindet, in den flüssiger Kraftstoff in Richtung der Luftströmung während des letzten Teils des Kompressionshubes so eingespritzt wird, daß die Achse des einzigen Kraftstoffstrahls in statischem Zustand tangential zu einem gedachten Kreis um die Brennraumachse verläuft, dessen Radius 20 bis 50% des Brennraumradius beträgt, und mit einer Fremdzündeinrichtung, die in bestimmter Lage und Entfernung zu der Einspritzdüsenmündung und der Kraftstoffstrahlachse angeordnet ist. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschine geht das Verbrennungsverfahren in verbesserter Form so vonstatten, daß kein Klopfen auftritt unabhängig von der Oktan- oder Cetanzahl, die der verwendete Kraftstoff aufweist, oder dem angewendeten Kompressionsverhältnis oder Kraftstoff-Luft-Mischungsverhältnis. Darüber hinaus erstrebt die vorliegende Erfindung die Steigerung des thermischen Wirkungsgrades dieser Brennkraftmaschine, durch Abkürzung der Verbrennungsdauer.The German patent specification 898 824 describes an internal combustion engine with a circular disk-shaped combustion chamber, around the axis of which the combustion air is in circular motion during the compression stroke, into which liquid fuel is injected in the direction of the air flow during the last part of the compression stroke so that the axis of the only one Fuel jet in the static state runs tangentially to an imaginary circle around the combustion chamber axis, the radius of which is 20 to 50% of the combustion chamber radius, and with an external ignition device which is arranged in a certain position and distance from the injection nozzle orifice and the fuel jet axis. In this known internal combustion engine, the combustion process proceeds in an improved form so that no knocking occurs regardless of the octane or cetane number of the fuel used or the compression ratio or fuel-air mixture ratio used. In addition, the present invention seeks to increase the thermal efficiency of this internal combustion engine by shortening the combustion time.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer Brennkraftmaschine des vorstehend beschriebenen Typs dadurch erzie14 daß der Kraftstoffstrahl ein an sich bekannter durchdringender Strahl mit einem Kegelwinkel zwischen 5 und 25' ist und daß die Funkenstrecke der Fremdzündeinrichtung in einer Ebene liegt, die rechtwinklig zur Achse des Kraftstoffstrahls in statischem Zustand zwischen 8,9 und 17,8 mm (A) von der Einspritzdüsenmündung liegt, daß die Funkenstrecke in dieser Ebene einen Abstand zwischen 2,5 und 10,2 min (B) von dieser Achse in Richtung der Luft stromabwärts hat und daß die Funkenstrecke von der Schnittlinie dieser Ebene mit einer Ebene, die durch die Kraftstoffstrahlachse und rechtwinklig zur Achse des Verbrennungsraumes läuft, einen Ab- stand von nicht mehr als 6,35 mm (C) hat.According to the invention, this is achieved in an internal combustion engine of the type described above in that the fuel jet is a known penetrating jet with a cone angle between 5 and 25 ' and that the spark gap of the external ignition device lies in a plane which is perpendicular to the axis of the fuel jet in the static state between 8.9 and 17.8 mm (A) from the injection nozzle mouth, that the spark gap in this plane is between 2.5 and 10.2 minutes (B) from this axis in the direction of the air downstream and that the spark gap from the line of intersection of this plane with a plane that runs through the fuel jet axis and at right angles to the axis of the combustion chamber, has a distance of no more than 6.35 mm (C) .

Eine so stark.angenäherte, Lage der Funkenstrecke wurde nach dem Stand der Technik nicht für möglich gehalten. Durch die, wie oben angegeben, sehr starke, erfindungsgemäße Annäherung der Funkenstrecke an die Kraftstoffeinspritzvorrichtung tritt eine beträchtliche und unerwartete Steigerung des thermischen Wirkung rades ein, die im folgenden noch esg genauer erläutert wird.Such a closely approximated position of the spark gap was determined according to the state of not thought possible by technology. Due to the, as stated above, very strong, inventive approach of the spark gap to the fuel injection device there is a considerable and unexpected increase in the thermal effect wheel one, which is explained in more detail below.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. In diesen zeigt F i g. 1 ein Schaubild eines Motorzylinders mit mehreren Arbeitsstellen; F i g. 2 a ist ein verarößertes Schaubild entlang der Linie 2 in F i g. 1 und zeigt die bevorzugte Lage der Kraftstoffeinspritzung und der Kraftstoffeinspritzvorrichtung zueinander und die Art der klopffreien Verbrennung, die in der Brennkraftmaschine nach der obenerwähnten Patentschrift stattfindet, wobei die ungefähre Form des Kraftstoffstrahls in gestrichelter Linie gezeigt ist, sowie die Lageanordnung der Ventile und ihre Größe, im: Betriebsverhältnis; F i g. 2 b ist eine Ansicht ähnlich der in F i g. 2 a und zeigt das neue und genauere Lageverhältnis zwischen dem Kraftstoffeinspritzmittel und dem Kraftstoffzündmittel, wobei die ungefähre Form des schmaleren und weiter eldringenden Kraftstoffstrahls in punktierter Linie gezO'iät ist, während die Flammenfront nicht gezeigt ist; F i g. 3 ist ein Schaubild, das einzelne erfindungsgemäße Betriebskennzeichen der Maschine zeigt, die in Fig. 2b dargestellt sind, verglichen mit denen einer ähnlichen Maschine, deren Betriebsweise in Fig. 2a dargestellt ist; F i g. -4 und 5 sind Grundriß- und Seitenrißschnitte eines Brennkraftmaschinenzylinders und zeigen die Lagebegrenzung der Zündeinrichtungen in Hinsicht .auf die Kraftstoffein#pritzvorrichtungen in praktischer Beziehung; F i g. 6 ist ein Schaubild, das die verbesserte Maschinenleistung zeigt, wenn die Lage des Kraftstoffzündmittels in bezug auf das Kraftstoffeinspritzmittel gegenüber der in F i g. 2 a gezeigten verringert ist.For a better understanding of the invention, it will now be described in more detail with reference to the drawings. In these, FIG. 1 is a diagram of a multi-job engine cylinder; F i g. 2a is an enlarged diagram taken along line 2 in FIG . 1 and shows the preferred position of the fuel injection and the fuel injection device to one another and the type of knock-free combustion that takes place in the internal combustion engine according to the above-mentioned patent specification, the approximate shape of the fuel jet being shown in dashed lines, as well as the positional arrangement of the valves and their size, in: working relationship; F i g. Figure 2b is a view similar to that of Figure 2b. 2a and shows the new and more precise positional relationship between the fuel injection means and the fuel ignition means, the approximate shape of the narrower and more penetrating fuel jet being shown in dotted lines, while the flame front is not shown; F i g. Fig. 3 is a diagram showing individual operational characteristics of the machine according to the invention shown in Fig. 2b compared with those of a similar machine, the mode of operation of which is shown in Fig. 2a; F i g. -4 and 5 are plan and side elevation sections of an internal combustion engine cylinder and show the delimitation of the position of the ignition devices with respect to the fuel injectors in a practical relation; F i g. FIG. 6 is a graph showing improved engine performance when the location of the fuel igniter with respect to the fuel injector versus that of FIG . 2 a shown is reduced.

Schmale und breite Kegelwinkel, auf die hier Bezu- genommen wird, sind solche, die Bereiche von 5 bis 25' bzw. 35 bis 600 haben. Dieser Kegelwinkel ist der Winkel, der zwischen zwei geraden Linien gemessen wird, die sich auswärts von der Düsenspritzöffnung zu jedem Ende einer senkrecht zur Achse des Kraftstoffstrahls im Abstand von 25,4 mm von der öffnung erstreckenden Linie erstrecken, und welche die Breite des Strahls an dieser Stelle messen, wenn sie unter atmosphärischen Bedingungen vorgenommen wird. Im allgemeinen werden Strahlen mit spitzem Kegelwinkel tief eindringen und Strahlen mit stumpfem Kegelwinkel weniger tief eindringen.Narrow and wide cone angles, to which reference is made here, are those which have ranges from 5 to 25 ' and 35 to 600, respectively. This cone angle is the angle measured between two straight lines extending outward from the nozzle spray orifice to either end of a line perpendicular to the axis of the fuel jet at a distance of 25.4 mm from the orifice and which indicates the width of the jet measure this point if it is done under atmospheric conditions. In general, rays with an acute cone angle will penetrate deeply and rays with an obtuse cone angle will penetrate less deeply.

In F i g. 1 wird bei 10 der Maschinenzylinder gezeigt, sein Kolben bei 11 und die Pleuelstange bei 12, die mit einer nicht gezeigten Kurbelwelle verbunden ist. Der Zylinderkopf 10a umgrenzt gemeinsam mit dem Kolben den #jindrischen Brennraum 13. Der Zylinderkopf ist mit Einlaß- und Auslaßkanälen ver.-sehen, die durch ein '- Einlaßventil 14 bzw. ein Auslaßventil 15 gesteuert werden, sowie mit einer öffnung' zur Aufnahme eines Kraftstoffzündmittels 16 (hier eine Zündkerze), das mit einem nicht gezeigten Zündungssystem verbunden ist. Mit der Einlaßöffnung ist ein Lufteinlaßrohr oder ein Verteilerrohr und mit der Auslaßöffnung ist ein Auslaßrohr verbunden. Außer den Einlaß- und Auslaßöffnungen sind in dieser Abbildung keine Bauteile gezeigt.In Fig. 1 the engine cylinder is shown at 10 , its piston at 11 and the connecting rod at 12, which is connected to a crankshaft, not shown. The cylinder head 10a, together with the piston, delimits the Indian combustion chamber 13. The cylinder head is provided with inlet and outlet ducts which are controlled by an inlet valve 14 and an outlet valve 15 , as well as with an opening for receiving a Fuel ignition means 16 (here a spark plug) which is connected to an ignition system (not shown). An air inlet pipe or a manifold pipe is connected to the inlet port and an outlet pipe is connected to the outlet port. Except for the inlet and outlet openings, no components are shown in this figure.

Eine schematisch gezeichnete Kraftstoffeinspritzvorrichtung 20 sitzt in einer Bohrung in der Zylinderwand und ist zum Einspritzen in den Brennraum eingerichtet. Sie sitzt im allgemeinen tangential zur kreisförmigen Richtung der Luftwirbelung. Kraftstoff aus irgendeiner passenden Zufuhrquelle, wie etwa dem Behälter 21, wird über die Leitung 22 durch eine vom Motor getriebene Kraftstoffpumpe 23 anoresaugt. Die Kraftstoffpumpe drückt den Kraftstoff unter Druck durch die Leitung 24 in einen Sammel- behälters 25, aus dem er durch ein Rückschlagventil 26 in die Leitune, 27 fließt, die zur Einspritzvorrichtung 20 fährt.A schematically drawn fuel injection device 20 is seated in a bore in the cylinder wall and is set up for injection into the combustion chamber. It is generally tangential to the circular direction of the air turbulence. Fuel from any suitable supply source, such as the canister 21, is anoresucked via line 22 by a fuel pump 23 driven by the engine. The fuel pump pushes the fuel under pressure through the line 24 into a collecting container 25, from which it flows through a check valve 26 into the line 27 , which travels to the injection device 20.

Vorrichtungen, die die Menge des eingespritzten Kraftstoffs regeln, können vorgesehen sein. Gezeigt ist die Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einem Ventil 30 ausgerüstet, dessen Schaft durch einen Nocken 31 betätigt wird, der auf einer Nockenwelle 32 befestigt ist, die vom Motor in bekannter Weise getrieben wird. Der Nocken 31 kann in bezug auf den Kolbenhub eingestellt sein und steuert den Zeitpunkt der Kraftstoffeinspritzung oder Voreinspritzung und ist in bezug auf den Ventilschaft eingestellt zur Steuerung der Länge der öffnungszeit des Ventils 30, wodurch die Einspritzzeit des Kraftstoffs oder die Voreilung der Einspritzung gesteuert wird.Devices that control the amount of fuel injected may be provided. The fuel injection device is shown equipped with a valve 30 , the shaft of which is actuated by a cam 31 which is mounted on a camshaft 32 which is driven by the engine in a known manner. The cam 31 can be adjusted with respect to the piston stroke and controls the timing of fuel injection or pilot injection and is adjusted with respect to the valve stem to control the length of the opening time of the valve 30, whereby the injection time of the fuel or the advance of the injection is controlled.

Wie F i g. 2 a und 2 b zeigen, ist das zur Einlaßöffnung führende Lufteinlaßrohr 14a so angeordnet und das mit einem Mantelring 34 versehene Einlaßventil in bezug auf diesen so angeordnet, daß die einströmende Luft in eine Richtung gelenkt wird, die eine Wirbelbewegung der Luft innerhab des Brennraumes bewirkt, wie durch die Pfeile 33 angezeigt ist. Im Betrieb wird eine Ladung Luft, die nicht mit Brennstoff vermischt ist (oder so wenig Brennstoff enthält, daß keine Verbrennung stattfinden kann) beim Saughub des Kolbens 11 in den Zylinder ge- saugt. Diese Luft (oder verdünntes Brennstoff-Luft-Gemisch) wird dann beim Kompressionshub des Kolbens verdichtet, wobei die Wirbelbewegung fortdauert.Like F i g. 2 show a and 2 b, leading to the inlet port air intake pipe 14a is arranged and provided with a jacket ring 34 inlet valve in relation to this arranged so that the incoming air is directed in a direction that causes a swirling motion of the air innerhab of the combustion chamber as indicated by arrows 33 . In operation, a charge of air that is not mixed with fuel (or as little fuel, in that there can be no combustion) during the suction stroke of the piston 11 in the cylinder sucks overall. This air (or diluted fuel-air mixture) is then compressed on the compression stroke of the piston, with the vortex movement continuing.

Nahe und im allgemeinen etwas vor der Totpunktstellung des Kolbens, die durch die gestrichelte Linie 18 in F i g. 1 gezeigt ist, wird ein Teil des Brennstoffs aus dem Einspritzmitte120 tangential in die wirbelnde Luft gespritzt und bringt den Rand des Strahls in die Nähe der Funkenstrecke zwischen den Elektroden der Zündkerze, 16. Durch den Strahl aus der Einspritzdüse 20 wird die wirbelnde Luft während ihres Vorbeiströmens gleichförmig durchtränkt. Der Strahl wird zu der bei 35 gezeigten Form zerstäubt, wobei er zu verdampfen beginnt und sich mit der wirbelnden Luft vermischt unter Bildung des endgültigen Gemisches. Wie F i g. 2,a zeigt, ist der Brennstoff entlang einer Sehne der Verbrennungskammer gerichtet. Während der Strahl sich auswärts zu der durch die Zahl 36 bezeichneten Zone bewegt, bewirkt die wirbelnde Luft eine Verteilung des Brennstoffdampfes auf den Umfang, wie bei 37 gezeigt ist, wodurch das innige Vermischung des verdampften Brennstoffs mit der wirbelnden Luft erleichtert und die Herstellung eines gleichförmigen Gemisches begünstigt wird. Der Bereich in der Zone 36 des Strahls 35 stellt daher den Bereich der Durchtränkung der Luft mit Brennstoff dar und damit den Bildungsbereich eines brennbaren Brennstoff-Luft-Gemisches.Near and generally somewhat before the dead center position of the piston, which is indicated by the dashed line 18 in FIG. 1 , part of the fuel from the injection means 120 is injected tangentially into the swirling air, bringing the edge of the jet near the spark gap between the electrodes of the spark plug, 16. The jet from the injection nozzle 20 causes the swirling air during its Flowing past uniformly saturated. The jet is atomized into the shape shown at 35 , where it begins to evaporate and mix with the swirling air to form the final mixture. Like F i g. Figure 2, a shows, the fuel is directed along a chord of the combustion chamber. As the jet travels outward to the zone indicated by numeral 36 , the swirling air causes the fuel vapor to be distributed around the periphery as shown at 37 , thereby facilitating intimate mixing of the vaporized fuel with the swirling air and making a uniform one Mixture is favored. The area in the zone 36 of the jet 35 therefore represents the area in which the air is saturated with fuel and thus the area where a combustible fuel-air mixture is formed.

Gerade wenn oder sehr kurz bevor der erste Teil des eingespritzten Brennstoffs die Funkenstrecke der Zündkerze 16 erreicht, oder unmittelbar danach, während sich inzwischen ein brennbares Brennstoff-Luft-Gemisch mit der wirbelnden Luft gebildet hat, entzündet der Funke zwischen den Elektroden der Zündkerze 16 dieses Gemisch, so daß eine Flammenfront entsteht, wie bei 38 gezeigt ist. Die Einspritzvorrichtung 20 und der durch diese gebildete anfängliche Brennstoffstrahl sind so angeordnet, daß die Elektroden der Zündkerze sich innerhalb eines brennbaren Brennstoff-Luft-Gemisches befinden, so daß die Entzündung dieses ersten Teiles des eingespritzten Brennstoffs gesichert ist.Just when or very shortly before the first part of the injected fuel reaches the spark gap of the spark plug 16 , or immediately afterwards, while a combustible fuel-air mixture with the swirling air has formed in the meantime, the spark between the electrodes of the spark plug 16 ignites it Mixture so that a flame front is created, as shown at 38. The injector 20 and the initial fuel jet formed thereby are arranged so that the electrodes of the spark plug are within a combustible fuel-air mixture, so that the ignition of this first part of the injected fuel is ensured.

Das Zündmittel (Zündkerze 16) für den Brennstoff liegt in genügendem Abstand stromabwärts der Einspritzvorrichtung 20, so daß sich während der zwischenliegenden Bewegung des eingespritzten Brennstoffs ein brennbares Gemisch bilden kann, während gleichzeitig die Zündkerze 16 nahe genug an der Einspritzvorrichtung 20 liegt, um die Ansammlung einer beträchtlichen Menge brennbaren Gemisches innerhalb des Brennraumes vor der Zündung zu verhindern. Bei der in F i g. 2 a gezeigten besonderen Anordnung, wobei ein Zylinder mit einer Bohrung von 82,55 mm Durchmesser verwendet worden ist, wurden gute Resultate erzielt durch Verwendung eines »weichen« Strahls mit stumpfem Kegelwinkel und einem eingeschlossenen Winkel 29 zwischen den durch die Funkenstrecke der Zündkerze 16 und durch die öffnung des Einspritzmittels 20 gehenden Radien, dessen Größe zwischen etwa 30 und 901 und vorzugsweise zwischen etwa 30 und 45' liegt. Im allgemeinen hat man schon früher festgestellt, daß der eingeschlossene Winkel 28 größer sein sollte als etwa 20' und kleiner als 135'. The ignition means (spark plug 16) for the fuel is sufficiently spaced downstream of the injector 20 so that a combustible mixture can form during the intermediate movement of the injected fuel, while at the same time the spark plug 16 is close enough to the injector 20 to prevent the accumulation to prevent a considerable amount of combustible mixture within the combustion chamber from being ignited. In the case of the in FIG. 2 a, where a cylinder with a bore of 82.55 mm diameter has been used, good results have been achieved by using a "soft" jet with an obtuse cone angle and an included angle 29 between the spark plug 16 and Radii passing through the opening of the injection means 20, the size of which is between approximately 30 and 901 and preferably between approximately 30 and 45 ′. In general, it has previously been found that included angle 28 should be greater than about 20 'and less than 135'.

Während der Fortdauer dieses Teils der Verdichtungs- oder Verbrennungshubes oder beider Hübe, der innerhalb der Einspritzperiode stattfindet, wird weiterer Brennstoff in Richtung auf die Flammenfront 38 gespritzt und mit frischen Mengen wirbelnder Luft vermischt unter Bildung eines brennbaren Gemisches, das entzündet und verbrannt wird, wenn es die Flammenfront erreicht. Hierbei ist zu bemerken, daß die Verbrennung dieses zusätzlichen Brennstoff-Luft-Gemisches fast so schnell stattfindet, wie es gebildet wird, und daß der unverbrannte Brennstoff keine Gelegenheit mehr hat, sich weitgehend innerhalb des Brennraumes zu verbreiten. Die ersten Teile des Brennstoff-Luft-Gemisches, die blitzschnell an der Flammenfront verbrennen, bilden unverbrennbare Gase, wie bei 40 gezeigt ist, die ihre Wirbelbewegung innerhalb des Zylinders fortsetzen. Infolgedessen bleibt, selbst wenn die Periode des Brennstoffeinspritzens fortgesetzt wird, bis die gesamte Luft innerhalb des Zylinders verbraucht ist, die letzte Menge des gebildeten brennbaren Gemisches immer noch durch unbrennbare Auslaßgase gebunden. Wenn diese Periode der Brennstoffeinspritzung vor dem Verbrauch aller Luft beendet ist, wird das zuletzt gebildete brennbare Gemisch an der Vorderseite seiner Wirbelbewegung durch verbranntes Gemisch oder Auslaßgase eingeschlossen und an der Rückseite durch ein unbrennbares Luftgemisch. Die Verbrennung zur Entwicklung von Kraft, die bei jedem Hub erforderlich ist, wird erreicht unter Vermeidung der Bildung hocherhitzter Restgase des verbrennbaren Bennstoff-Luft-Gemisches, das von der Flammenfront eingeschlossen ist, so daß keine Gelegenheit für das Auftreten spontaner Zündungen mit dem resultierenden Klopfen vorhanden ist. Da auch der Brennstoff sofort nach dem Einspritzen entzündet wird und dann im wesentlichen so schnell verbrennt, wie er eingespritzt wird, besteht keine Gefahr für eine ungeregelte Vorzündung.During the continuation of that part of the compression or combustion stroke or both strokes, which occurs within the injection period, further fuel is injected towards the flame front 38 and mixed with fresh amounts of swirling air to form a combustible mixture which is ignited and burned when it reaches the flame front. It should be noted here that the combustion of this additional fuel-air mixture takes place almost as quickly as it is formed, and that the unburned fuel no longer has the opportunity to largely spread within the combustion chamber. The first parts of the fuel-air mixture, which burn at lightning speed at the flame front, form incombustible gases, as shown at 40, which continue their swirling motion within the cylinder. As a result, even if the period of fuel injection is continued until all of the air within the cylinder is consumed, the last amount of the combustible mixture formed will still be bound by non-combustible exhaust gases. When this period of fuel injection is completed before all air is consumed, the combustible mixture formed last will be trapped in the front of its swirling motion by burned mixture or exhaust gases and in the rear by an incombustible mixture of air. The combustion to develop the force required for each stroke is achieved while avoiding the formation of highly heated residual gases of the combustible fuel-air mixture trapped by the flame front, so that no opportunity for spontaneous ignitions to occur with the resulting knocking is available. Since the fuel is also ignited immediately after injection and then burns essentially as quickly as it is injected, there is no risk of uncontrolled pre-ignition.

Bei weiteren Untersuchungen über die Einleitung und Ausbreitung der Flamme im klopffreien Verbrennungsverfahren wurde festgestellt, daß bei Verwendung eines Brennstoffeinspritzers, der einen durchdringenden Strahl mit spitzem Kegelwinkel liefert und Anordnung der Funkenstrecke zwischen den Elektroden der Zündkerze viel näher zum Brennstoffeinspritzmittel als bisher üblich war, die Motorleistung erhöht und zuverlässiger in bezug auf klopffreien Betrieb ist.In further investigations into the initiation and spread of the Flame in the non-knock combustion process has been found to be effective when used of a fuel injector that emits a penetrating jet with an acute cone angle supplies and arrangement of the spark gap between the electrodes of the spark plug a lot closer to the fuel injector than was previously the case, the engine output increased and is more reliable in terms of knock-free operation.

Diese Veränderungen der Lage der Funkenstrecke und der Form des Strahls sind in F i g. 2 a und 2b gezeigt und erforderten Verschiebung der Funkenstrecke von einer Lage 25,4 mm von der Brennstoffeinspritzöffnung und eine erhebliche Strecke stromabwärts von der Mittellinie des Strahls bis zu 16 mm von der Öffnung und etwas neben der Mittellinie des Strahls, was die in F i g. 2 b gezeigte Lage, ist. Die Numerierung in dieser Figur ist gleich der in F i g. 2 a, wobei der Unterschied zwischen den zwei Figuren darin besteht, daß die schaubildlich bei 16 und 16' gezeigten Lagen der Zündkerzen-Funkenstrecke verschieden sind, wobei der mittlere Winkel 29 (F i g. 2 a), in F i g. 2 b bei 29', und die Form des Brennstoffstrahls 35 (F i g. 2 a), in F i g. 2 b bei 35', gezeigt ist.These changes in the position of the spark gap and the shape of the beam are shown in FIG. 2a and 2b and required displacement of the spark gap from a position 25.4 mm from the fuel injection orifice and a substantial distance downstream from the centerline of the jet to 16 mm from the orifice and slightly off the centerline of the jet, which is what is shown in F i G. 2 b position shown is. The numbering in this figure is the same as in FIG . 2 a, wherein the difference between the two figures is that the positions of the spark plugs spark gap diagrammatically 'shown at 16 and 16 are different, wherein the central angle 29 (F i g. 2 a) in F i g. 2 b at 29 ', and the shape of the fuel jet 35 ( FIG. 2 a), in FIG. 2b at 35 ' .

Bei der relativen Lage der Brennstoffzündungs-und Brennstoffeinspritzmittel, wie sie in F i g. 2 a ge,-zeigt sind, variiert der Winkel 29 gewöhnlich zwischen 30 und 45' und, wie oben bemerkt, hat er Bereichsgrenzen von 20 und 135'. Bei der in F i g. 2 b gezeigten relativen Lage der Brennstoffzündungs- und Brennstoffeinspritzmittel liegt der mittlere Winkel bei 29' erheblich unterhalb des normalen Bereiches von 30 bis 451 der F i g. 2 a und sogar unterhalb der angegebenen unteren Grenze von 20', wobei der üb- liche Wert derselben ungefähr bei 15' liegt mit Wertbereichen von 12 bis unterhalb 20' für einen Zylinder mit einer Bohrung von 82,6 mm.With the relative location of the fuel ignition and fuel injection means, as shown in FIG. 2A, the angle 29 usually varies between 30 and 45 'and, as noted above, has range limits of 20 and 135'. In the case of the in FIG. In the relative position of the fuel ignition and fuel injection means shown in FIG. 2b, the mean angle at 29 'is considerably below the normal range from 30 to 451 in FIG. 2a and even below the specified lower limit of 20 ', the usual value of which is approximately 15' with value ranges from 12 to below 20 'for a cylinder with a bore of 82.6 mm.

Die verbesserte Art der Anordnung der Funkenstrecke in ihrer Lage zur Stelle der Brennstoffeinspritzung ist unabhängig von der Zylinderbohrung und dem mittleren radialen Winkel zwischen den Radien, die durch die Brennstoffeinspritzöffnungen gehen, die sonst mit der Zylindergröße veränderlich wären. Ein verbessertes Verfahren für die Anordnung der Lage der Funkenstrecke zur Stelle der Brennstoffeinspritzung wird unten erörtert.The improved way of arranging the spark gap in its location at the point of fuel injection is independent of the cylinder bore and the mean radial angle between the radii created by the fuel injection orifices that would otherwise be variable with the cylinder size. An improved process for the arrangement of the position of the spark gap at the point of fuel injection is discussed below.

Bei Betrieb des erfindungsgemäßen klopffreien Motors kann infolge der Verwendung tiefer eindringender Strahlen der Brennstoff in Luft verteilt werden, die bereits zur Zeit der Einspritzung an der Düse vorbeigegangen ist. Infolge dieser »Einholungs«-Wirkung kann der Brennstoff und die Luft in kürzerer Zeit mit einer kürzeren Einspritzdauer vermischt werden, wodurch die Verbrennungszeit verringert und damit der Wirkungsgrad des Motors erhöht wird, und zwar ohne Erhöhung der Geschwindigkeit der Luftwirbelung.When operating the knock-free engine according to the invention can result the use of deeper penetrating jets distributes the fuel in the air, which has already passed the nozzle at the time of injection. As a result of this The fuel and air can "catch up" in less time with one shorter injection times, which reduces the combustion time and thus the efficiency of the engine is increased without Increasing the speed of the air turbulence.

Bei einem klopffreien Motorbetrieb ist die höchste zulässige Zeitspanne zwischen Einspritzbeginn und Zündung begrenzt durch die Neigung des zuerst ein-Crespritzten Brennstoffs zu »Restgasreaktionen«, die bei manchen Brennstoffen zum Klopfen führen. Verringerung dieser Zeitspanne durch Verkürzung der Lauf.strecke durch Anordnung der Funkenstrecke näher an der Düsenöffnung führt zu einer weiteren Verringerung dieser Klopfneigung. Die neue Lage der Funkenstrecke ermöglicht auch die Verwendung von Brennstoffstrahlen mit spitzerem Kegelwinkel, wodurch eine höhere Eindringung erreicht wird. Diese verbe-sserte, Kombination von Strahlenform und Zündstreckenlage bewirkt auch einen geringeren Brennstoffverbrauch und bessere Betriebsfähigkeit .bei Teillastbetrieb.The maximum permissible time span is when the engine is operating without knocking between the start of injection and ignition limited by the inclination of the first injected crescent Fuel to »residual gas reactions«, which lead to knocking with some fuels. Reduction of this time span by shortening the running distance by arrangement the spark gap closer to the nozzle opening leads to a further reduction this tendency to knock. The new position of the spark gap also enables it to be used of fuel jets with a sharper cone angle, resulting in a higher penetration is achieved. This improved, combination of beam shape and ignition gap position also results in lower fuel consumption and better serviceability .at part load operation.

F i g. 3 zeigt graphisch die vergleichsweisen Resultate von Läufen desselben Motors mit der Funkenstrecke in der bisher üblichen und der neuen Lage in bezug auf die Achse des Brennstoffstrahls bei gleicher Drehzahl.F i g. 3 graphically shows the comparative results of runs of the same engine with the spark gap in the hitherto customary and the new position with respect to the axis of the fuel jet at the same speed.

Wie zu sehen, ist der indizierte mittlere Arbeitsdruck in kg/CM2 als Abszisse aufgezeichnet gegen den .spezifischen Brennstoffverbrauch in kg je PS per Stunde, der als Ordinate aufgezeichnet ist. Die ge- strichelte Kurve zeigt die Werte, die erzielt werden, wenn mit der bisher verwendeten Fünkstreckenanordnung und einem »weichen Strahl« mit stampfwinkligem Kegel gearbeitet wird, während die ausge--zogene Kurve die verbesserte Leistung und Wirtschaftlichkeit zeigt, die bei Verwendung eines tiefeindringenden Strahls mit spitzwinkligem Kegel und Anordnung der Funkenstrecke nach der vorliegenden Erfindung erzielt wird.As can be seen, the indicated mean working pressure in kg / CM2 is recorded as the abscissa against the specific fuel consumption in kg per HP per hour, which is recorded as the ordinate. The dashed curve shows the values that are achieved when working with the previously used radio link arrangement and a »soft jet« with a pitch-angled cone, while the solid curve shows the improved performance and economy when using a deep-penetrating Beam with an acute-angled cone and arrangement of the spark gap is achieved according to the present invention.

Während die Anordnung nach F i g. 2 b insbesondere bei einem Motor anwendbar ist, der eine, Zylinderbohrung von 82,5 mm hat, so daß der mittlere Winkel bei 29' eine Größe von weniger als 201 hat, sind natürlich auch andere Funkenstrecken- und Brennstoffeinspritzdüsenanordnungen für verschiedene Zylinderbohrungsdurchinesser möglich, um die Vorteile der vorliegenden Erfindung zu erzielen, vorausgesetzt, daß die Funkenstrecke innerhalb bestimmter Grenzen oder Ortungen angeordnet ist. F i g. 4 und 5 zeigen insbesondere die erfindungsgemäß begrenzenden Lagen einer Funkenstrecke in bezug auf die Brennstoffeinspritzachsen ohne Rücksicht auf den Durchmesser der Zylinderbohrung.While the arrangement according to FIG. 2 b is particularly applicable to an engine which has a cylinder bore of 82.5 mm , so that the mean angle at 29 'has a size of less than 201, other spark gap and fuel injection nozzle arrangements for different cylinder bore diameters are of course also possible to achieve the advantages of the present invention provided that the spark gap is located within certain limits or locations. F i g. 4 and 5 show in particular the positions of a spark gap delimiting according to the invention in relation to the fuel injection axes, regardless of the diameter of the cylinder bore.

Die Funkenstrecke sollte möglichst im Abstand von der Zylinderwand des Motors in einer senkrecht zur Achse der Brennstoffeinspritzdüse ün Abstand von der öffnung derselben in einer Entfernung von dieser Achse liegen, die bei A in F i g. 4 gezeigt ist, und von dort in dieser Ebene in der Richtung von und parallel zur Luftbewegung in der Verbrennungs-kamm er eine mit B in F i 4 bezeichnete Strecke, und von dort immer noch in derselben Ebene senkrecht zur mit B bezeichneten Strecke eine, mit C bezeichnete Strecke in F i g. 5. Der Einwärtsabstand der Ebene entlang der Achse durch die Düsenöffnung, die mit A in F i g. 4 bezeichnet ist, hat Ausdehnungsgrenzen von 8,89 bis 17,78 mm; die Strecke stromabwärts in dieser Ebene, die mit B in F i g. 4 bezeichnet ist, hat Grenzen von 2,54 bis 10,16 mm, und der weitere Abstand von dieser Strecke in dieser Ebene, der bei C in F i g. 5 gezeigt ist, hat Grenzen von 0,0 bis 6,35 mm. Die Achse dieser Brennstoffeinspritzdüse liegt tangential zu einem Kreis, dessen Radius zwischen 20 zu 50 % des Halbmessers des brennraumes groß ist. Feststellung der Lage der Funkenstrecke in bezug auf die Einspritzdüsenachse innerhalb der Grenzen von A, B und C, wie oben angegeben, ergibt die Vorteile dieser Erfindung.The spark gap should, if possible, be at a distance from the cylinder wall of the engine at a distance perpendicular to the axis of the fuel injection nozzle and a distance from the opening of the same at a distance from this axis, which is indicated at A in FIG. 4 is shown, and from there in this plane in the direction of and parallel to the air movement in the combustion crest he has a path denoted by B in F i 4, and from there still in the same plane perpendicular to the path denoted by B a, section marked with C in FIG . 5. The inward distance of the plane along the axis through the nozzle opening labeled A in FIG. 4 has expansion limits of 8.89 to 17.78 mm; the distance downstream in this plane, which is marked with B in F i g. 4 has limits of 2.54 to 10.16 mm, and the further distance from this distance in this plane, which is indicated at C in FIG. 5 has limits of 0.0 to 6.35 mm. The axis of this fuel injector is tangential to a circle, the radius of which is between 20 and 50% of the radius of the combustion chamber. Finding the location of the spark gap with respect to the injector axis within the limits of A, B and C, as indicated above, provides the advantages of this invention.

F i g. 6 zeigt graphisch für Vollastbetrieb die unerwartete und plötzliche günstige Änderung in thermischer Wirkung auf Grund der Verwendung von Einspritzdüsen, die durchdringende Brennstoffstrahlen mit spitzen Kegelwinkeln liefern mit nahe ihnen angeordneten Zündmitteln, während der Winkel 29 zwischen den Stellungen der Zündmittel und Brennstoffeinspritzmittel. unter die Zone von 30 bis 45' Werten verringert wird.F i g. Figure 6 graphically shows, for full load operation, the unexpected and sudden beneficial change in thermal action due to the use of injectors delivering penetrating fuel jets at acute taper angles with ignition means located close to them, while angle 29 is between the positions of the ignition means and fuel injectors. is decreased below the zone of 30 to 45 'values.

ln dem Schaubild F i g. 6 ist mit 1 der Punkt für einen Winkel 29 von 360' bezeichnet, der den höchsten thermischen Wirkungsgrad hat, wobei ei gutes Brennstoff-Luft-Gemisch (weitgehend vorgemischt) zeigt, mit dem Verbrennungsbetrieb annähernd im Otto-Kreislauf. Bei die-ser Größe ist die Verbrennungsdauer kurz und abhängig von der Einspritzdauer, die sich auf 30 bis 45' Kurbelwinkelbewegung erstreckt, aber der Motorbetrieb ist bei dieser Funkenstrecken-Düsenachse-Winkellage auf die Verwendung von Brennstoff mit hoher Oktanzahl beschränkt, wobei die Neigung des Motors zum Klopfen infolge der Reaktionen der »Restgase« einen Höchstgrad erreicht.In the diagram F i g. 6 , 1 denotes the point for an angle 29 of 360 ' , which has the highest thermal efficiency, wherein ei shows a good fuel-air mixture (largely premixed), with the combustion operation approximately in the Otto cycle. With this size, the combustion duration is short and depends on the injection duration, which extends to 30 to 45 'crank angle movement, but the engine operation is limited to the use of fuel with high octane number at this spark gap nozzle axis angle, whereby the inclination of the Engine knocking reached a maximum level as a result of the reactions of the "residual gases".

Einer der Vorteile des Verfahrens nach dem obenerwähnten Patent ist die Möglichkeit der Verwendung von Mehrzweckbrennstoffen für den Motorbetrieb. Verbunden hiermit ist aber ein verringerter thermischer Wirkungsgrad, der infolge der langen Verbrennungsdauer sich dem des Otto-Kreislaufs als Grenze nähert, was abhängig ist von der verwendeten Wirbelgeschwindigkeit der Luft und der resultierenden Dauer der Verbrennung. Unter Bezugnahme auf den mit 2 bezeichneten Bereich, 30 bis 45' des Winkels 29 im Schaubild während des bekannten klopffreien Verbrennungsverfahrens mit einer Luftwirbelgeschwindigkeit von 6 und einer entsprechenden Einspritzdauer von 60', würde die Verbrennungsdauer 600 sein (oder doppelt so lang sein als bei einem Winkel 29 von 360', Otto-Kreislauf). In dem angeführten Bereich wird die Verbrennungsdauer durch die Brennstoffzufuhr bestimmt, wobei die Verbrennung im Zylinder nicht schneller ist als die Zufuhr von Brennstoff in und die Aufnahme desselben durch die wirbelnde Luft; denn wenn der Brennstoff zu schnell einggespritzt wird, kann das resultierende Gemisch zu reich werden, und ein Teil der wirbelnden Luft bleibt unvermischt mit Brennstoff. Umgekehrt werden bei zu langsamem Brennstoffeinspritzen ,Teile der resultierenden Gemische zu mager und unverbrannter Brennstoff entweicht durch den Auslaß. Eine Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades im Bereich 2 könnte erzielt werden durch Erhöhung der Wirbelgeschwindigkeit der Luft, was zu einem Verlust an Füllungsgrad bei hoher Drehzahl führen würde.One of the advantages of the method of the aforesaid patent is the ability to use multi-purpose fuels for engine operation. Linked to this, however, is a reduced thermal efficiency, which, due to the long duration of combustion, approaches that of the Otto cycle as a limit, which is dependent on the vortex speed of the air used and the resulting duration of the combustion. Referring to the area labeled 2, 30 to 45 'of the angle 29 in the graph during the known knock-free combustion process with an air swirl speed of 6 and a corresponding injection duration of 60', the combustion duration would be 600 (or twice as long as with one Angle 29 from 360 ', Otto cycle). In the range given, the duration of combustion is determined by the fuel supply, the combustion in the cylinder not being faster than the supply of fuel into and the absorption of the same by the swirling air; if the fuel is injected too quickly, the resulting mixture can become too rich and some of the swirling air remains unmixed with fuel. Conversely, if the fuel injection is too slow, parts of the resulting mixtures become too lean and unburned fuel escapes through the outlet. An increase in the thermal efficiency in area 2 could be achieved by increasing the vortex speed of the air, which would lead to a loss of degree of filling at high speed.

Der Winkel 29 zwischen Funkenstrecke und Brennstoffeinspritzdüse im Betrieb nach dem bekannten klopffreien Verbrennungsverfahren. ist beschränkt auf die untere Grenze größer als 20' und vorzugsweise 30 bis 45'. Extrapolation der Kurve des Schaubildes zeigt eine weitere Verringerung des thermischen Wirkungsgrades, wenn die Grenzen des Winkels zwischen dem Brennstoffeinspritzmittel und der Funkenstrecke verringert werden, wie durch die punktierte Linie in F i g. 6 gezeigt ist.The angle 29 between the spark gap and the fuel injection nozzle during operation according to the known knock-free combustion process. is limited to the lower limit greater than 20 'and preferably 30 to 45'. Extrapolation of the curve of the graph shows a further reduction in thermal efficiency as the limits of the angle between the fuel injector and the spark gap are decreased, as indicated by the dotted line in FIG. 6 is shown.

Infolgedessen berechtigt die bisherige Arbeitsweise der Verwendung eines »weichen« Strahls mit stumpfem Kegelwinkel und einem Winkel 29 von ungefähr 3011 zwischen der Zündvorrichtung und der Brennstoffeinspritzdüse nicht zu einer weiteren Verringerung des Winkels. Auch ein Winkel zwischen 30 und 451 ergab zufriedenstellende klopffreie Verbrennung, verglichen mit jedem Ende der aufgetragenen (und punktierten) geraden Linie auf dem Schaubild.As a result, the previous practice of using a "soft" jet with an obtuse cone angle and an angle 29 of approximately 3011 between the igniter and the fuel injector does not allow any further reduction in the angle. Also, an angle between 30 and 451 gave satisfactory knock free burn compared to either end of the drawn (and dotted) straight line on the graph.

Erst nach Verwendung zuverlässiger Brennstoffeinspritzdüsen passender Größe, die schmalere, tiefer eindringende Brennstoffstrahlformen liefern, die das wirbelnde Gemisch schneller tränken ohne Erhöhung der Luftwirbelgeschwindigkeit, wurden Resultate erzielt, die zeigen, daß es vorteilhaft ist, den Winkel zwischen der Funkenstrecke und der Stelle der Brennstoffeinspritzung zu verringern, wie auf dem Schaubild bei 3 in der Zone bei etwa 200 Winkel 29' gezeigt ist. Die Dauer der Verbrennung wird kürzer, weil die tiefer eindringenden Brennstoffstrahlformen die Verinischungszeit verkürzen, weil der Strahl weiter in die wirbelnde Luft eindringt, so daß er einen Teil der Luft einholt und die ganze Luft in weniger Zeit als eine einzige Luftumwirbelung mit Brennstoff tränkt. In diesem Fall wird bei einer Luftgeschwindigkeit von sechs vollständige Vermischung mit einer Einspritzdauer von etwa 45' erzielt, was eine Verringerung der Verbrennungsdauer von 251/o und erhöhten thennischen Wirkungsgrad ergibt.Only after using reliable sized fuel injectors that provide narrower, deeper penetrating fuel jet shapes that soak the swirling mixture more quickly without increasing the air swirl velocity, results have been obtained showing that it is beneficial to increase the angle between the spark gap and the point of fuel injection decrease, as shown on the diagram at 3 in the zone at about 200 angles 29 ' . The duration of the combustion becomes shorter because the deeper penetrating fuel jet shapes shorten the mixing time because the jet penetrates further into the swirling air so that it catches up with some of the air and soaks all of the air with fuel in less time than a single air swirl. In this case, with an air velocity of six, complete mixing is achieved with an injection duration of about 45 ', which results in a reduction in combustion duration of 251 / o and increased thermal efficiency.

Die Kombination einer Brennstoffeinspritzdüse, die einen schmalen, durchdringenden Brennstoffstrahl liefert, mit näherer Anordnung der Funkenstrecke zu der Austrittsstelle des Brennstoffstrahls resultiert in erhöhter Krafterzeugung und verringertem Brennstoffverbrauch in einem Winkelbereich von 30 bis 45' infolge weitgehend verkürzter Verbrennungsperiode. Die Leistungserhöhung ist klar in F i g. 3 gezeigt.The combination of a fuel injection nozzle that delivers a narrow, penetrating fuel jet with closer arrangement of the spark gap to the exit point of the fuel jet results in increased power generation and reduced fuel consumption in an angular range of 30 to 45 'due to a largely shortened combustion period. The increase in performance is clear in FIG. 3 shown.

Claims

Claim: Internal combustion engine with a circular disk-shaped combustion chamber, around the axis of which the combustion air is in circular motion during the compression stroke, into which liquid fuel is injected in the direction of the air flow during the last part of the compression stroke so that the axis of the single fuel jet is tangential to an imaginary one Circle runs around the combustion chamber axis, the radius of which is 20 to 5011 / o of the combustion radius, and with an external ignition device which is arranged in a certain position and distance from the injection nozzle orifice and the fuel jet axis, characterized in that the fuel jet is a known penetrating jet with a cone angle between 5 and 250 is that the spark gap of the spark ignition device lies in a plane that is perpendicular to the axis of the fuel jet in the static state between 8.9 and 17.8 mm (A) from the injection nozzle orifice, that the spark gap in this r plane is between 2.5 and 10.2 mm (B) from this axis in the direction of the downstream air, and that the spark gap is from the intersection of this plane with a plane passing through the fuel jet axis and perpendicular to the axis of the combustion chamber , has a distance of no more than 6.35 mm (C) . Documents considered: German Patent No. 898 824; French Patent No. 1103,478; British Patent Nos. 750 954, 751891; U.S. Patent No. 2,534,346.