DE1451677C

DE1451677C - Propellant gas generators, in particular with free-flight pistons

Info

Publication number: DE1451677C
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe dEtudes et de Participations Eau Gaz Electricite Energie SA
Current assignee: Societe dEtudes et de Participations Eau Gaz Electricite Energie SA

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Treibgas- vor ihrem Eintritt in den Brennkraftmaschinenzylinerzeuger, insbesondere einen Freiflugkolben-Treib- der durch den Luftkühler hindurchströmen muß.
gaserzeuger, bei welchem ein Brennkraftmaschinen- Die Erfindung wird an Hand zweier in der Zeichzylinder innerhalb eines Behälters für seine Spul- und nung dargestellter Ausführungsformen erläutert.
Ladeluft angeordnet ist. 5 F i g. 1 zeigt · eine erste Ausführungsform einesThe invention relates to a propellant gas, in particular a free-flight piston propellant, which must flow through the air cooler before it enters the internal combustion engine cylinder generator.
gas generator, in which an internal combustion engine The invention is explained with reference to two embodiments shown in the drawing cylinder within a container for its spooling and tensioning.
Charge air is arranged. 5 F i g. Figure 1 shows a first embodiment of one

Es hat sich bei derartigen Treibgaserzeugern als Treibgaserzeugers nach der Erfindung mit gegen-It has proven itself in such propellant gas generators as a propellant gas generator according to the invention with opposite

sehr störend herausgestellt, daß die Innenwandungen läufigen Kolben im Längsschnitt undfound very disturbing that the inner walls flowing piston in longitudinal section and

des Behälters für Spül- und Ladeluft im Betrieb sehr F i g. 2 eine zweite Ausführungsform eines solchenof the container for scavenging and charge air in operation very F i g. 2 shows a second embodiment of such a device

rasch verschmutzen, da sich auf ihnen Krusten bil- Treibgaserzeugers;quickly pollute, as crusts form on them.

den, die aus den mehr oder weniger verkokten oder io F i g. 3 ist ein Querschnitt nach der Linie III-IIIthose who come from the more or less coked or io F i g. 3 is a cross section along the line III-III

Ruß bildenden Ölteilchen bestehen, welche bei Frei- der F i g. 2.Soot-forming oil particles exist, which at Frei- der F i g. 2.

gäbe der Einlaßöffnung des Brennkraftmaschinen- Der Treibgaserzeuger weist einen Brennkraftzylinders durch den betreffenden Kolben zugleich mit maschinenzylinder 1 auf, in dessen Wand Einlaß-Verbrennungsgasen in den Behälter für Spül- und Öffnungen 2 und Auslaßöffnungen 3 vorgesehen sind, Ladeluft übertreten können. 15 aus welch letzteren die aus einer Mischung von Spül-would be the inlet opening of the internal combustion engine. The propellant gas generator has an internal combustion cylinder through the piston in question at the same time with machine cylinder 1, in the wall of which combustion gases are injected are provided in the container for rinsing and openings 2 and outlet openings 3, Charge air can pass. 15 from which the latter the result of a mixture of rinsing

Durch die vorliegende Erfindung soll diese Ver- luft und Verbrennungsgasen bestehenden Treibgase schmutzung der Innenwand des Behälters für Spül- austreten, um über die Sammelkammer 12 und die und Ladeluft vermieden werden. Dies wird nach der Leitung 13 z. B. einer Turbine zugeführt zu werden. Erfindung dadurch erreicht, daß die Einlaßöffnungen In dein Brennkraftmaschinenzylinder 1 arbeiten zwei des Brennkraftmaschinenzylinders von einer ge- 20 gegenläufige Brennkraftmaschinenkolben 4, von deschlossenen, mindestens teilweise im Innern des Be- nen jeder mit einem in einem Verdichterzylinder 6 hälters für Spül- und Ladeluft liegenden und einen arbeitenden Verdichterkolben 5 einen Freiflugkolben radialen Abstand von diesen Öffnungen aufweisenden bildet. Die Brennkraftmaschinenkolben 4 legen in Wand allseitig umgeben sind, die sich parallel zur ihrem äußeren Totpunkt die Einlaßöffnungen 2 und Zylinderachse erstreckt, wobei der Zwischenraum 25 die Auslaßöffnungen 3 frei. Die beiden Freißugkolzwischen dieser Wand und den Einlaßöffnungen nur ben (Teile 4 und 5) sind miteinander in an sich beseitlich der letzteren mit dem Innern des genannten kannter Weise durch ein nicht dargestelltes Synchro-Behälters in Verbindung steht. nisiergetriebe verbunden.The present invention is intended to propellant gases consisting of air and combustion gases Soiling of the inner wall of the container for flushing escape to the collection chamber 12 and the and charge air can be avoided. This is after the line 13 z. B. to be fed to a turbine. Invention achieved in that the inlet openings in your internal combustion engine cylinder 1 work two of the internal combustion engine cylinder from a counter-rotating internal combustion engine piston 4, from closed, at least partially inside the plane, each with one in a compressor cylinder 6 holder for scavenging and charge air lying and a working compressor piston 5 a free-flight piston forms radial distance from these openings having. The internal combustion engine piston 4 lay in Wall are surrounded on all sides, the inlet openings 2 and parallel to their outer dead center Cylinder axis extends, wherein the space 25, the outlet openings 3 free. The two Freißugkol between this wall and the inlet openings only ben (parts 4 and 5) are eliminated with each other in per se the latter with the interior of the aforementioned known way by a synchro-container (not shown) communicates. nizing gear connected.

Es sei darauf hingewiesen, daß es schon bekannt Der durch den Brennkraftmaschinenzylinder 1 und ist, im Innern des Ladeluftbehälters eine Kühl- 30 die Brennkraftmaschinenkolben 4 gebildete Kraftschlange anzubringen, welche die Einlaßöffnungen maschinenteil des Treibgaserzeugers arbeitet gemäß des Brennkraftmaschinenzylinders umgibt und wel- dem Zweitaktdieselprozeß. Der Brennstoff wird durch ehe zur Kühlung der in den Brennkraftmaschinen- eine oder mehrere nicht dargestellte Einspritzdüsen zylinder eintretenden Spül- und Ladeluft sowie zur in dem Augenblick eingespritzt, in welchem die Kühlung der etwa aus den Einlaßöffnungen des 35 Brennkraftmaschinenkolben 4 sich in ihrem inneren Brennkraftmaschinenzylinders austretenden heißen Totpunkt oder in dessen Nähe befinden. Jeder Ver-Verbrennungsgase dient. Die Abstände zwischen den dichterkolben 5 unterteilt seinen Verdichterzylinder 6 einzelnen Windungen dieser Kühlschlange sind aber in zwei Kammern, von denen die auf der Kolbennotwendigerweise so groß, daß diese Kühlschlange innenseite liegende Kammer 6 α den eigentlichen Vernicht zur Lösung der der vorliegenden Erfindung zu- 40 dichterzylinder mit Saugventilen 7 und Druckventigrunde liegenden Aufgabe geeignet ist. Die in den len 8 bildet, während die auf der Außenseite eines Brennkraftmaschinenzylinder einströmende Luft muß jeden Verdichterkolbens 5 liegende Kammer 6 b einen frei zwischen den Windungen der Kühlschlange hin- pneumatischen Speicher für die Rückführenergie bildurchströmen können, damit die Kühlschlange die det, welcher während des Arbeitshubes (nach außen gewünschte Wirkung hat, und ferner muß ver- 45 gerichteter Hub) der Brennkraftmaschinenkolben 4 mieden werden, daß sich auf der Kühlschlange Energie aufspeichert, um diese an die Freiflugkolben irgendwelche Krusten bilden, die den Wärmeüber- während des nachfolgenden Verdichtungshubes (nach gang von der Kühlschlange zu der zu kühlenden innen gerichteter Hub) wieder abzugeben.
Luft bzw. den zu kühlenden Gasen erschweren und Die Verdichterkolben 5 fördern die in den Kamdie Wirkung der Kühlschlange schwer beeinträchti- 50 mem6a verdichtete Luft bei ihrem einwärts gerichgen würden. teten Hub in den Behälter 9 für Spül- und Ladeluft,It should be pointed out that it is already known that the internal combustion engine cylinder 1 and 2 to attach a cooling coil formed by the internal combustion engine piston 4 inside the charge air tank, which surrounds the inlet openings of the machine part of the propellant gas generator and which operates according to the internal combustion engine cylinder and which surrounds the two-stroke diesel process. The fuel is injected by before the cooling of the one or more injector cylinder, not shown, flushing and charge air entering and at the moment in which the cooling of the approximately from the inlet openings of the internal combustion engine piston 4 exiting in their internal engine cylinder hot dead center or near it. Each combustion gas is used. The distances between the sealing piston 5 divides its compressor cylinder 6 individual turns of this cooling coil but are in two chambers, of which the one on the piston necessarily so large that this cooling coil inside the chamber 6 α the actual destruction to solve the 40 seal cylinder of the present invention with suction valves 7 and pressure valves lying task is suitable. The in the len 8 forms, while the air flowing in on the outside of an internal combustion engine cylinder must each compressor piston 5 lying chamber 6 b a freely between the windings of the cooling coil can flow through pneumatic storage for the return energy, so that the cooling coil det, which during the Working stroke (has the desired effect towards the outside, and furthermore the stroke carried out) of the internal combustion engine piston 4 must be avoided so that energy is stored on the cooling coil in order to form any crusts on the free-flight pistons that transfer the heat during the subsequent compression stroke (according to passage from the cooling coil to the inwardly directed stroke to be cooled).
Make air or the gases to be cooled more difficult and the compressor pistons 5 promote the inward direction of the compressed air, which would seriously impair the effect of the cooling coil. teten stroke in the container 9 for purge and charge air,

Gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausfüh- welcher den Brennkraftmaschinenzylinder 1 umgibt, rungsform der Erfindung bildet die die Einlaßöffnun- Diese Spül- und Ladeluft kann in den Brennkraftgen des Brennkraftmaschinenzylinders umschließende maschinenzylinder 1 eintreten, sobald die Freilegung Wand mit mindestens einer sich senkrecht zur Zylin- 55 der Einlaßöffnungen 2 durch den sich auf der Seite derachse erstreckenden Wand eine Kammer, die nur dieser Öffnungen befindenden Brennkraftmaschinenan der einen Seite mit dem Innern des Behälters für kolben 4 beginnt.According to a particularly expedient embodiment which surrounds the internal combustion engine cylinder 1, Approximation form of the invention forms the inlet openings. This purge and charge air can in the internal combustion the engine cylinder enclosing the engine cylinder 1 enter as soon as the exposure Wall with at least one perpendicular to the cylinder 55 of the inlet openings 2 through the one on the side the axis extending wall a chamber, the internal combustion engines located only these openings one side with the inside of the container for piston 4 begins.

Spül- und Ladeluft in Verbindung steht. Dabei wird Erfindungsgemäß münden die Einlaßöffnungen 2Purge and charge air is in communication. According to the invention, the inlet openings 2 will open

vorteilhaft so vorgegangen, daß die einseitig an der nicht frei in das Innere des Behälters 9, sondern sindadvantageously proceeded so that the one-sided on the not free into the interior of the container 9, but are

Kammer angebrachte Öffnung, durch welche die 60 von einer geschlossenen Wand umgeben, die einenChamber mounted opening through which the 60 surrounded by a closed wall, the one

Kammer mit dem Innern des Behälters für Spül- und gewissen Abstand von den Einlaßöffnungen 2 hat, soChamber with the interior of the container for rinsing and a certain distance from the inlet openings 2, so

Ladeluft in Verbindung steht, außerhalb des Behäl- daß zwischen letzteren und der Wand des Brenn-Charge air is in communication, outside of the container that between the latter and the wall of the combustion

ters liegt und an letzteren über eine Leitung ange- kraftmaschinenzylinders 1 eine Art Kammer gebildetters and formed on the latter via a line attached to the power machine cylinder 1 a type of chamber

schlossen ist, in die ein Luftkühler eingeschaltet ist. wird, die seitlich der Einlaßöffnungen 2 mit demis closed, in which an air cooler is switched on. is, the side of the inlet ports 2 with the

Durch diese Ausführungsform wird zugleich mit dem 65 Innern des Behälters 9 in Verbindung steht.Through this embodiment, the interior of the container 9 is also connected.

Schutz der Behälterwandungen gegen Verschmutzung Bei der in F i g. 1 dargestellten AusführungsformProtection of the container walls against contamination In the case of the in F i g. 1 illustrated embodiment

eine besonders wirksame Kühlung der Spül- und liegt die geschlossene zylindrische Wand 10 vollstän-a particularly effective cooling of the flushing and is the closed cylindrical wall 10 completely

Ladeluft erreicht, da die gesamte Spül- und Ladeluft dig innerhalb des Behälters 9 und erstreckt sich vorCharge air is achieved because all of the scavenging and charge air dig inside the container 9 and extends in front

den Einlaßöffnungen 2 parallel zu der Wand des Brennkraftmaschinenzylinders 1 in einem gewissen Abstand von dieser Wand. Der so zwischen der Wand 10 und der Wand des Brennkraftmaschinenzylinders 1 geschaffene Ringraum ist an einem Ende durch einen ringförmigen Boden 11 abgeschlossen und steht an seinem anderen Ende mit dem Innern des Behälters 9 in Verbindung. Wenn daher bei der Spülung des Brennkraftmaschinenzylinders 1 eine kleine Menge von ölbeladenen Gasen in die die Einlaßöffnungen 2 umgebende Kammer austritt, können sich diese Gase nicht innerhalb des Behälters 9 ausbreiten, und das in diesen Gasen enthaltene Öl kann keine Verschmutzung des Behälters 9 bewirken.the inlet ports 2 parallel to the wall of the internal combustion engine cylinder 1 to a certain extent Distance from this wall. The so between the wall 10 and the wall of the internal combustion engine cylinder 1 created annulus is closed at one end by an annular bottom 11 and communicates with the interior of the container 9 at its other end. Therefore, if the The internal combustion engine cylinder 1 is flushed with a small amount of oil-laden gases into the inlet openings 2 surrounding chamber escapes, these gases cannot spread within the container 9, and the oil contained in these gases cannot cause the container 9 to be polluted.

Gemäß einer anderen Ausführungsform (F i g. 2 und 3) der Erfindung ist der die Einlaßöffnungen 2 umgebenden Kammer ein Kühler vorgeschaltet, welcher die Speise- und Ladeluft vor ihrem Eintritt in den Brennkraftmaschinenzylinder 1 kühlt. Bei dieser Ausführungsform ist die die Einlaßöffnungen 2 umgebende Kammer durch zwei zu der Achse des Brennkraftmaschinenzylinders 1 senkrechte Wände 14, 15 und durch die die Auslaßöffnungen 2 umgebende Wand 16 gebildet. Diese Kammer ragt über den Behälter 9 hinaus und steht mit letzterem über eine außerhalb des Behälters 9 gelegene Leitung 17 in Verbindung, in welche ein Luftkühler 18 eingeschaltet ist, welcher von der Spül- und Ladeluft des Brennkraftmaschinenzylinders 1 durchströmt wird, sobald die Einlaßöffnungen 2 des Zylinders von dem entsprechenden Brennkraftmaschinenkolben 4 freigelegt werden. Der Weg dieser Luft ist in F i g. 2 durch Pfeile angedeutet. Der Luftkühler 18 kann seinerseits durch eine Wasserströmung gekühlt werden, welche dem Kühlsystem des Treibgaserzeugers angehören kann oder nicht, der Luftkühler 18 kann jedoch auch durch einen z. B. von einem Gebläse erzeugten Luftstrom gekühlt werden.According to another embodiment (FIGS. 2 and 3) of the invention, this is the inlet openings 2 A cooler is connected upstream of the surrounding chamber, which feeds and charge air before it enters the engine cylinder 1 cools. In this embodiment, the inlet openings 2 is surrounding Chamber by two walls perpendicular to the axis of the internal combustion engine cylinder 1 14, 15 and formed by the wall 16 surrounding the outlet openings 2. This chamber towers over the container 9 and stands with the latter via a line 17 located outside the container 9 in connection, in which an air cooler 18 is switched on, which of the purge and charge air of the Internal combustion engine cylinder 1 is flowed through as soon as the inlet ports 2 of the cylinder of the corresponding internal combustion engine piston 4 are exposed. The path of this air is shown in FIG. 2 through Arrows indicated. The air cooler 18 can in turn be cooled by a water flow, which may or may not belong to the cooling system of the propellant gas generator, but the air cooler 18 may also by a z. B. be cooled by a fan generated air flow.

Bei dieser Ausführungsform wird ebenfalls die Verschmutzung des Innern des Behälters 9 durch das öl verhindert, welches aus dem Brennkraftmaschinenzylinder 1 mit den Verbrennungsgasen austreten konnte, wenn die Einlaßöffnungen 2 offen sind. Ferner ist die gesamte aus dem Behälter 9 nach den Einlaßöffnungen 2 zuströmende Luft gezwungen, durch den Luftkühler 18 hindurchzugehen.In this embodiment, the contamination of the interior of the container 9 by the Prevents oil from escaping from the engine cylinder 1 with the combustion gases could when the inlet ports 2 are open. Furthermore, the entire from the container 9 according to the Air flowing into the inlet openings 2 is forced to pass through the air cooler 18.

Claims

Patent claims:

1. Propellant gas generators, in particular free-flight piston propellant gas generators, in which an internal combustion engine cylinder is arranged within a container for its purge and charge air, characterized in that the inlet openings (2) of the internal combustion engine cylinder (1) of a closed, at least partially inside the container (9) for rinsing and Charge air lying and a radial distance from these openings having wall (10, 16) are surrounded on all sides, which extends parallel to the cylinder axis, the gap between this wall (10, 16) and the inlet openings (2) only to the side of the latter with the Inside said container (9) is in communication.

2. Propellant gas generator according to claim 1, characterized in that the inlet openings (2) enclosing wall (16) with at least one extending perpendicular to the cylinder axis Wall (14, 15) forms a chamber which only on one side with the interior of the container (9) for scavenging and charge air.

3. Propellant gas generator according to claim 1 and 2, characterized in that the one side on the Chamber attached opening through which the chamber with the interior of the container (9) for Purge and charge air is in connection, is outside the container (9) and is above the latter a line (17) is connected, in which an air cooler (18) is switched on.

1 sheet of drawings