DE185776C

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Publication number: DE185776C
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Description

organe geleitet werden kann. Außerdem wird der Verbrennungszylinder in bekannter Weise ununterbrochen gekühlt.organs can be managed. In addition, the combustion cylinder is operated in a known manner continuously chilled.

Als Expansionsräume für das aus dem Gaserzeuger austretende Gasdampfgemisch kommen zweckmäßig ,doppeltwirkende Zweitaktmaschinen oder Turbinen in Betracht.As expansion spaces for the gas / vapor mixture emerging from the gas generator It is advisable to use double-acting two-stroke machines or turbines.

Die durch die vorverdichtete Ladung aus dem Verbrennungsraum verdrängten Verbrennungsrückstände, welche infolge ihrer Menge eine nicht unerhebliche Wärmeenergie aufgespeichert enthalten, werden zweckmäßig in einem besonderen Expansionszylinder zur Arbeitsleistung verwendet.The combustion residues displaced from the combustion chamber by the pre-compressed charge, which, due to their quantity, contain a not inconsiderable amount of heat energy stored, are expediently in a special expansion cylinder used for work performance.

Das Verbundverfahren nach der Erfindung geht in folgender Weise vor sich:The composite method according to the invention proceeds in the following way:

Das Brennstoffluftgemisch bezw. die Luft wird bis zu einer mit Rücksicht auf eine bestimmte Endspannung zu wählenden Anfangsspannung vorverdichtet, dann in den Verbrennungszylinder während des Saughubes eingeführt und in demselben weiter verdichtet und zur Entzündung gebracht. Hierauf erfolgt eine Expansion der Gase im Verbrennungszylinder, wobei gleichzeitig oder schon während der Verbrennung oder erst am Ende der Expansion Wasser in den Zylinder eingeführt wird. Die Einspritzwassermenge wird derart bemessen, daß die von den Gasen durchströmten Absperrorgane und Expansionsräume nicht gekühlt zu werden brauchen. Durch den Ausschubhub wird das Gasdampfgemisch einem Hochdruckbehälter zugeführt, während die im Verbrennungsraum zurückgebliebenen Verbrennungsrückstände durch die unter Druck einströmende neue Ladung vollkommen aus dem Verbrennungsraum verdrängt und in einen Niederdruckbehälter gefördert werden. Aus beiden Behältern gelangen die Gase zur weiteren Expansion in besondere Zylinder, welche ohne Wandkühlung zu arbeiten vermögen. Als Expansionsräume können auch Turbinen Verwendung finden.The fuel-air mixture respectively. the air gets up to one with regard to a certain Final voltage to be selected, the initial voltage is pre-compressed, then in the combustion cylinder introduced during the suction stroke and further compressed in the same and caused to ignite. Thereupon takes place an expansion of the gases in the combustion cylinder, being at the same time or already during the combustion or only at the end of the expansion water is introduced into the cylinder will. The amount of water to be injected is measured in such a way that the gases flow through it Shut-off devices and expansion spaces do not need to be cooled. The gas-vapor mixture is released by the extension stroke fed to a high-pressure container, while the remaining in the combustion chamber Combustion residues from the new charge flowing in under pressure completely displaced from the combustion chamber and conveyed into a low-pressure container will. From both containers, the gases reach special cylinders for further expansion, which do not have wall cooling be able to work. Turbines can also be used as expansion spaces.

Das Verfahren bedingt je nach der Art der zur Anwendung gelangenden Maschine eine etwas verschiedene Wirkungsweise. So ergibt sich bei den im Viertakt arbeitenden Maschinen folgende Anordnung, deren Schema auf der Zeichnung dargestellt ist:Depending on the type of machine used, the method requires one slightly different mode of action. This results in the four-cycle machines the following arrangement, the scheme of which is shown in the drawing:

Der Verbrennungszylinder oder Gaserzeuger α füllt sich beim ersten Kolbengange mit verdichtetem Brennstoffluftgemisch aus dem Behälter b der Pumpe c. Beim Rückgange des Kolbens wird das Brennstoffluftgemisch bis zu der üblichen maximalen Endspannung verdichtet. Nachdem dann in der obersten Stellung des Kolbens die Zündung erfolgt, expandieren bei der folgenden Abwärtsbewegung des Kolbens die Verbrennungsgase, wobei durch ein besonderes Ventil d in geeigneter Weise so viel Wasser in den Zylinder α eingeführt wird, daß man das erhaltene Gasdampfgemisch aus dem als Gaserzeuger wirkenden Zylinder α durch ein ungekühltes Ventil herausführen kann. Beim abermaligen Hochgange schiebt dann der Kolben das Gasdampfgemisch aus dem Zylinder α durch das ungekühlte Ventil e in den Behälter /. Am Ende des Ausschubhubes schließt sich das Ventil e, während ein anderes, ebenfalls ungekühltes Ventil g geöffnet wird, welches zwischen Gaserzeuger α und dem Niederdruckbehälter h eingebaut ist. Nach dem zwischen den letzteren erfolgten Druckausgleich öffnet sich das Einlaßventil k zur Einführung des in der Pumpe c verdichteten Brennstoffiuftgemisches in den Gaserzeuger a behufs Verdrängung der Verbrennungsrückstände. Diese Rückstände' gelangen in den Niederdruckbehälter h, und der Verbrennungsraum wird vom frischen Brennstoffluftgemisch vollkommen ausgefüllt. Aus den Behältern f und h gelangt das Gasdampfgemisch zur weiteren Expansion in die im doppeltwirkenden Zweitakt arbeitenden Zylinder i und j. An Stelle der Zylinder i und j kann je eine entsprechende Turbine treten. Die Behälter b, f und h dienen hier nur als Druckausgleicher. The combustion cylinder or gas generator α fills with a compressed fuel-air mixture from the container b of the pump c during the first piston stroke. When the piston retracts, the fuel-air mixture is compressed up to the usual maximum final voltage. After the ignition takes place in the uppermost position of the piston, the combustion gases expand during the subsequent downward movement of the piston, so much water is introduced into the cylinder α through a special valve d in a suitable manner that the gas-vapor mixture obtained can be removed from the cylinder as a gas generator acting cylinder α can lead out through an uncooled valve. When going up again, the piston pushes the gas / vapor mixture out of the cylinder α through the uncooled valve e into the container /. At the end of the extension stroke, the valve e closes, while another, likewise uncooled valve g is opened, which is installed between the gas generator α and the low-pressure container h . After the carried out between the latter pressure equalization, the intake valve opens k for the introduction of compressed in the pump Brennstoffiuftgemisches c in the gas generator behufs a displacement of the combustion residues. These residues get into the low-pressure container h and the combustion chamber is completely filled with the fresh fuel-air mixture. From the containers f and h , the gas-vapor mixture reaches the double-acting cylinders i and j for further expansion. Instead of cylinders i and j , a corresponding turbine can be used. The tanks b, f and h only serve as pressure equalizers.

Bei einer Verbrennungskraftmaschine wird das Verfahren in folgender Weise zu bewerkstelligen sein:In the case of an internal combustion engine, the method can be implemented in the following manner be:

Während der Abwärtsbewegung des Kolbens wird der Verbrennungszylinder durch das Einlaßventil mit verdichteter Luft, beispielsweise mit Luft von etwa 6,4 Atmosphären Spannung gefüllt.During the downward movement of the piston, the combustion cylinder is through the inlet valve with compressed air, for example with air of about 6.4 atmospheres Tension filled.

Beim Rückgange des Kolbens wird die Luft im Zylinder von dieser Anfangsspannung auf eine Endspannung von etwa 34 Atmosphären weiter verdichtet. Der am Ende des Hubes im Zylinder eingeschlossenen, fünffachen Luftmenge entsprechend ist der eigentliche Verbrennungsraum fünfmal so groß als bei den gewöhnlichen Maschinen, mithin statt des sonst bei Dieselmotoren üblichen Räuminhaltes von 8 Prozent des Hubvolumens auf nunmehr 40 Prozent desselben zu bemessen. Beim abermaligen Abwärtsgang des Kolbens tritt die fünffache Menge flüssigen Brennstoffes in den Zylinder und verbrennt in demselben. Hierauf oder gleichzeitig mit dem Brennstoff wird dem Zylinder Wasser zugeführt. Die Expansion, der Ausschubhub, die Ausspülung und die weitere Expansion des gewonnenen Gemisches geschieht wie bei den Explosionskraftmaschinen.When the piston retreats, the air in the cylinder is relieved of this initial tension further compressed to a final voltage of about 34 atmospheres. Five times the amount enclosed in the cylinder at the end of the stroke Corresponding to the amount of air, the actual combustion chamber is five times as large as in ordinary machines, hence instead of the otherwise usual space of 8 percent of the stroke volume in diesel engines now 40 percent of the same to be measured. When the piston goes down again five times the amount of liquid fuel enters the cylinder and burns in same. Then, or at the same time as the fuel, water is supplied to the cylinder. The expansion, the extension stroke, the flushing and the further expansion of the obtained mixture happens as with the Explosion engines.

Dieses Verfahren kann somit sowohl für Zweitaktverbrennungs- als auch für die Zweitaktexplosionskraftmaschinen angewendet werden.This method can thus be used both for two-stroke combustion and for the Two-stroke explosion engines are used.

Die Expansion kann bis zu einem beliebigen Grade gesteigert werden; auch kann Kondensation angewendet werden. An Stelle des Wassers kann auch eine andere zur Verdampfung geeignete Flüssigkeit treten.The expansion can be increased to any degree; also can Condensation can be applied. Instead of the water, another one can be used for evaporation suitable liquid.

Die Merkmale des neuen Verfahrens bestehen The characteristics of the new procedure persist

1. darin, daß bei gegebenem Hubvolumen große Brennstoffmengen in einem Hube verbrannt und zur Arbeitsleistung Verwendung finden;1. The fact that for a given stroke volume, large amounts of fuel are burned in one stroke and are used for work performance;

2. darin, daß der Viertakt bezw. Zweitakt nur für einen Teil des Prozesses in Anspruch genommen wird, während dagegen die wesentliehe Arbeitsleistung der Verbrennungsgase in doppeltwirkenden Zweitaktmaschinen bezw. Turbinen vor sich geht;2. in that the four-stroke respectively. Two-stroke only used for part of the process is taken, while on the other hand the essential work performance of the combustion gases in double-acting two-stroke machines respectively. Turbines going on;

3. in der Schaffung eines großen Expansionsgrades der Verbrennungsgase;3. in the creation of a large degree of expansion of the combustion gases;

4. darin, daß die Wandkühlung nur auf den Verbrennungszylinder begrenzt ist.4. The fact that the wall cooling is limited to the combustion cylinder.

Patent-Ansprüche:Patent Claims:

i. Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen mit einem Gaserzeuger nach Art eines Verbrennungszylinders, dadurch gekennzeichnet, daß der Gas- - erzeuger zwar ein kleines Hubvolumen, aber ein desto größeres Gesamtvolumen besitzt, um eine große Brennstoffmenge aufzunehmen.i. Working method for internal combustion engines with a gas generator in the manner of a combustion cylinder, characterized in that the gas generator has a small stroke volume, but the greater the total volume it possesses to accommodate a large amount of fuel to record.

2. Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen nach Anspruch 1 unter Benutzung von vorverdichteter Ladung, dadurch gekennzeichnet, daß die vorver-2. Working method for internal combustion engines according to claim 1 below Use of pre-compressed cargo, characterized in that the pre-compressed

~ dichtete Ladung die nach dem Ausschubhube im Verbrennungsraum zurückgebliebenen Verbrennungsrückstände in einen Niederdruckbehälter verdrängt, so daß das neu eintretende Brennstoffluftgemisch nicht nur das Hubvolumen, sondern auch den Verbrennungsraum vollständig ausfüllt. ~ sealed cargo that remained in the combustion chamber after the ejection stroke Combustion residues are displaced into a low-pressure container, so that the newly entering fuel-air mixture not only fills the stroke volume, but also completely fills the combustion chamber.

3. Arbeitsverfahren, für Verbrennungskraftmaschinen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Verbrennungsraum verdrängten Verbrennungsrückstände in einem besonderen Expansionsraum zur Arbeitsleistung Verwendung finden.3. Working method for internal combustion engines according to claim 1 and 2, characterized in that the combustion residues displaced from the combustion chamber find use in a special expansion space for work performance.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings.

Claims

IMPERIAL A

PATENT OFFICE,

The object of the method forming the subject of the invention is to create a composite arrangement for internal combustion engines both in thermo-theoretical and mechanical terms to make it economical. For this purpose, a single combustion cylinder is used as a gas generator for the composite arrangement used, which allows the largest possible amounts of fuel to be burned in one hood; By burning the largest possible amount of mixture in one hood, this should result from the low specific heat the disadvantage resulting from the combustion gases can be remedied. The burn large amounts of fuel in one stroke is made possible by the fact that the volume of the combustion chamber in relation to the Stroke volume is chosen to be very large. The combustion cylinder acts here so single-high as a gas generator, which either as a result of its compression and expansion work can result in a negative indicator diagram, or according to the respective constructive Design can nevertheless give up a surplus of work; the work performance of the gas generator does not come into consideration here, since the actual work should be done in the expansion cylinders or in turbines.

In order to use a combustion chamber, which is many times larger than with the previous machines, the normal one To obtain compression end stress, the fuel-air mixture is not sucked in at atmospheric pressure, but at a certain voltage is printed in the combustion cylinder, which acts as a gas generator. The introduction of the gas-air mixture into the combustion cylinder is under pressure not new. In this composite process, however, the pre-compression of the cargo is intended under pressure to serve the remaining in the 'combustion chamber after the ejection stroke To displace combustion residues, which have a fairly high voltage, so that the newly entering gas-air mixture not only completely fills the stroke volume but also the combustion chamber. Even if in the previously known two-stroke internal combustion engines, the interior of the cylinder is also unwound from the Combustion residues became known, it was with the peculiarity of the two-stroke closely connected, as the ejection, filling and compression in a single stroke had to be done. By designing a combustion cylinder as a gas generator and through the use of the pre-compressed charge to displace the combustion residues, a substantial one becomes Enlargement of the combustion chamber and further an increase in one Working hood to be burned reached. According to the invention is now after or during 'the explosion respectively. Burning injected so much water that this caused it resulting mixture of steam and combustion gases through uncooled shut-off