DE192496C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

— M 192496 KLASSE 46 a, GRUPPE - M 192496 CLASS 46 a, GROUP

GUSTAV PETZEL in TEGEL b. BERLIN.GUSTAV PETZEL in TEGEL b. BERLIN.

Ordnet man bei Gasmaschinen, welche mit getrennter Einführung von Spülluft und Gemengeluft arbeiten, die Kurbeln der Ladepumpen und des Arbeitszylinders so zueinander an, daß der Totpunkt der Pumpen mit dem Schlußpunkt der Auslaßschlitze und des Einlaßventiles am Arbeitszylinder zusammenfällt, so wird ein Teil der Ladung durch die Pumpenkolben direkt in den Zylinder hineingeschoben. Fördert man Spülluft und Gemengeluft durch ein und dieselbe Pumpe in der Weise, daß während der Verdichtung der Luft der Pumpenzylinder zunächst mit dem Spülluftraum und nach Absperrung des letzteren mit dem. Gemengeluftraum verbunden wird, dann müssen Spülluft und Gemengeluft rechtzeitig voneinander getrennt werden, und zwar spätestens in dem Augenblick, an welchem die Einströmung der Spülluft in den Arbeitszylinder beginnt, weil sonst die Gefahr vorliegt, daß ein Teil der Gemengeluft als ' Spülluft entweicht. Wird nun der Spülluftraum bereits vor diesem Augenblick abgesperrt, z. B. im Punkt c¹ der Fig. 1, so beginnt vom Punkt c^l an die Verdichtung im Gemengeluftraum allein! Es ist dabei zu beachten, daß in demselben stets infolge der Widerstände beim Laden des Arbeitszylinders ein ziemlich beträchtlicher Druck zurückbleibt, und daß der Spülluftraum im Verhältnis zum Gemengeluftraum sehr groß ist, weil die Spülluft nicht wie die Gemengeluft vom Pumpenkolben nachgeschoben wird, sondern durch ihren Druck die Widerstände beim Laden überwinden muß. Es findet also im Moment des Abschlusses des Spülluftraumes und öff-• nung des Gemengeluftraumes eine starke Ver- < kleinerung des Verdichtungsraumes statt. Daher steigt der Druck in dem Gemengeluftraum vom Punkt c¹ bis zum Punkt d, an welchem die Einströmung der Gemengeluft in den Arbeitszylindern beginnt, sehr schnell an. Die Verdichtungskurve c-d wird also an der Stelle c¹ (Fig. 1) einen Knick aufweisen. Diese starke Druckerhöhung kann jedoch nur für solche Maschinen, bei denen die Luft das Einblasen des Brennstoffes bewirken soll, von Vorteil sein. Bei anderen Maschinen soll, um an Pumpenarbeit zu sparen, mit möglichst niedrigen Ladedrücken gearbeitet werden.If you arrange the cranks of the charge pumps and the working cylinder with each other in gas machines, which work with separate introduction of scavenging air and mixture air, so that the dead center of the pumps coincides with the end point of the outlet slots and the inlet valve on the working cylinder, part of the charge is through the pump piston is pushed directly into the cylinder. If scavenging air and batch air are conveyed by one and the same pump in such a way that, during the compression of the air, the pump cylinder is first connected to the scavenging air space and, after the latter has been shut off, with the. Mixed air space is connected, then the scavenging air and the mixed air must be separated from each other in good time, at the latest at the moment when the scavenging air begins to flow into the working cylinder, because otherwise there is a risk that part of the mixed air will escape as scavenging air. If the purge air space is already shut off before this moment, z. B. in point c ¹ of Fig. 1, then begins from point c ^l on the compression in the mixed air space alone! It should be noted that a fairly considerable pressure always remains in the same due to the resistance when the working cylinder is loaded, and that the scavenging air space is very large in relation to the mixed air chamber, because the scavenging air is not pushed in by the pump piston like the mixed air, but by its Pressure has to overcome the resistance during loading. At the moment when the flushing air space is closed and the mixed air space is opened, there is a strong reduction in the compression space. The pressure in the mixture air space therefore rises very quickly from point c ¹ to point d, at which the mixture air begins to flow into the working cylinders. The compression curve cd will therefore have ^{a kink at point c 1} (FIG. 1). However, this strong increase in pressure can only be of advantage for machines in which the air is supposed to cause the fuel to be blown in. Other machines should work with the lowest possible boost pressures in order to save on pumping work.

Man sieht aus der Fig. 1, daß der Enddruck im Spülluftraum bei c¹ sehr.gering ist im Verhältnis zu dem im Gemengeluftraum bei d. Entweder wird, wenn man den Druck im Gemengeluftraum zu der üblichen Höhe annimmt, der Druck im Spülluftraum so gering, daß er zur Überwindung der Einströmwiderstände in den Arbeitszylinder nicht ausreicht, oder es steigt umgekehrt der Druck im Gemengeluftraum an, daß er praktisch zu hoch wird.It can be seen from Fig. 1 that the final pressure in the ^{purging air space at c 1 is} very low in relation to that in the mixed air space at d. Either, if the pressure in the mixed air chamber is assumed to be at the usual level, the pressure in the scavenging air chamber becomes so low that it is not sufficient to overcome the inflow resistance into the working cylinder, or conversely, the pressure in the mixed air chamber increases so that it is practically too high .

Die Pumpe arbeitet bei bekannten Maschinen in folgender Weise (vgl. Fig. 1).In known machines, the pump works in the following manner (see FIG. 1).

Von α bis c Ansaugen frischer Luft, von c bis c¹ Verdichtung im Spülluft- und im Gemengeluftraum. In c^l Abschluß des Spülluftraumes und Verdichtung in dem Gemengeluftraum allein bis d, wo die Einströmung der Gemengeluft in den Arbeitszylinder beginnt und unter Mithilfe des Pumpenkolbens bis α dauert.From α to c intake of fresh air, from c to c ¹ compression in the scavenging air and in the mixed air space. In c ^l completion of the purging air space and compression in the mixture air space alone up to d, where the inflow of the mixture air into the working cylinder begins and with the help of the pump piston lasts up to α.

Es ist nun der Zweck der Erfindung, die vorstehend geschilderten Übelstände dieser Arbeitsweise der Luftpumpe zu beseitigen.It is now the purpose of the invention to remedy the above-mentioned disadvantages of this To eliminate the operation of the air pump.

Die Zeichnung veranschaulicht durch
Fig. 2 das Diagramm der neuen Luftpumpe und durchThe drawing illustrated by
Fig. 2 shows the diagram of the new air pump and through

Fig. 3 ein schematisches Ausführungsbeispiel einer Explosionskraftmaschine mit der neuen Pumpenanordnung.Fig. 3 shows a schematic embodiment of an explosion engine with the new pump arrangement.

Es kommt darauf an, ein Diagramm zu erhalten, in welchem die Drücke bei c¹ und d sich unabhängig voneinander innerhalb der inIt is important to obtain a diagram in which the pressures at c ¹ and d are independently of one another within the in

ίο der Praxis zulässigen Grenzen 0,25 bis 0,4 Atm. Überdruck einstellen lassen, ohne daß die Einströmmengen dabei geändert werden. Dies ist einmal dadurch zu erreichen, daß man die Luftpumpe größer als nötig macht und dannίο the practice permissible limits 0.25 to 0.4 atm. Allow the overpressure to be set without changing the inflow quantities. this can be achieved once by making the air pump larger than necessary and then

nach Überschreitung des Punktes c\ wenn der vorgeschriebene Druck im Spülluftraum erreicht ist, durch geeignete Organe die überschüssig angesaugte Luft während des Kolbenweges bis zum Punkte d abbläst, bis daß der gewünschte Druck im Gemengeluftraum vorhanden ist. Dies Verfahren ist jedoch nicht wirtschaftlich und unzuverlässig und deshalb zu verwerfen.After the point c \ has been exceeded, when the prescribed pressure in the purging air space has been reached, the excess air sucked in is blown off through suitable organs during the piston travel up to point d until the desired pressure is present in the mixed air space. However, this method is not economical and unreliable and should therefore be discarded.

Die Erfindung zeigt nun eine andere Arbeitsweise der Luftpumpe, welche an Hand des Diagrammes Fig. 2 und der Fig. 3 sich, wie folgt, darstellt.The invention now shows a different mode of operation the air pump, which is based on the diagram in Fig. 2 and Fig. 3, as follows.

Benutzt man den Gemengeluftraum i als schädlichen Raum der Pumpe, den man durch ein gesteuertes Organ m von dem Pumpenraum im gegebenen Augenblick absperren oder mit ihm vereinigen kann, so entsteht das Diagramm (Fig. 2) wie folgt. Nach Schluß der Ventile 0 und ρ ist in dem Gemengeluftraum i ein gewisser Druck zurückgeblieben. Geht nun der Pumpenkolben vorwärts, so expandiert der Inhalt des gesamten Gemengeluftraumes von α bis b zurück, darauf findet Ansaugen frischer Luft von b bis c statt. In dem Gemengeluftraum i herrscht also der niedrigste Druck, welcher zu erhalten ist, die Ansaugspannung. Der Spülluftraum / dient nicht als schädlicher Raum, bleibt also während des Ansaughubes geschlossen.If the mixed air space i is used as the harmful space of the pump, which can be shut off or combined with the pump space at the given moment by a controlled organ m , the diagram (FIG. 2) is created as follows. After closing the valves 0 and ρ , a certain pressure has remained in the mixed air space i. If the pump piston now moves forward, the contents of the entire mixture air space expands back from α to b , and then fresh air is sucked in from b to c . In the mixed air space i there is therefore the lowest pressure that can be obtained, the suction voltage. The purge air space / does not serve as a harmful space, so it remains closed during the suction stroke.

Im Punkte c oder kurz vorher wird nun durch das Ventil m der Gemengeluftraum i abgesperrt und der Spülluftraum / geöffnet. Von der vorangehenden Einströmung in den' Arbeitszylinder her ist auch in diesem ein gewisser Druck zurückgeblieben. Es findet also jetzt, ein Druckausgleich zwischen dem Pumpenraum und dem Spülluftraum I statt. Dann beginnt bei der Kolbenumkehr Punkt c (Fig. 2) die Verdichtung in den Spülluftraum / hinein bis zum Punkte c¹ (Fig. 2). Dann wird der Spülluftraum I geschlossen und der Gemengeluftraum i geöffnet. . Wie bereits oben erwähnt, muß der Spülluftraum / abgesperrt werden, bevor das Einlaßventil ο am Arbeitszylinder geöffnet wird. In dem Gemengeluftraum i herrscht nun im Punkte c¹ ein Druck, welcher gleich der Saugspannung ist und in der Pumpe bis zum Ventil in ein solcher, welcher gleich ist demjenigen im Spülluftraum /. Es findet nunmehr wieder ein Druckausgleich statt. Bei der weiteren Verdichtung bis d, an welche Stelle durch das Ventil ρ die Einströmung der Gemengeluft in den Arbeitszylinder freigegeben wird, welche von d bis α andauert, steigt der Druck der Gemengeluft nicht mehr über das zulässige Maß an, und der Zweck der Erfindung, die Einströmdrücke von Spülluft und Gemengeluft auf die praktisch erforderlichen Höhen zu bringen, ist erreicht. Man hat es in der Hand, durch die Wahl der Lage des Organes m und des Punktes c¹ die erforderlichen Luftmengen und Drücke sehr genau abzugrenzen. Die Drücke sind nicht mehr wie in Fig. 1 voneinander abhängig.At point c or shortly before, the mixed air space i is shut off by the valve m and the purging air space / is opened. From the previous inflow into the working cylinder, a certain pressure has also remained in this. So there is now a pressure equalization between the pump chamber and the purge air chamber I. Then, at the piston reversal point c (FIG. 2), compression begins in the scavenging air space / up to point c ¹ (FIG. 2). Then the purge air space I is closed and the mixed air space i is opened. . As already mentioned above, the purge air space / must be shut off before the inlet valve ο on the working cylinder is opened. In the mixed air space i there is now a pressure at point c ¹ which is equal to the suction pressure and in the pump up to the valve in a pressure which is the same as that in the purging air space /. There is now pressure equalization again. With further compression up to d, at which point the flow of the batch air into the working cylinder is released by the valve ρ , which lasts from d to α , the pressure of the batch air no longer rises above the permissible level, and the purpose of the invention, Bringing the inflow pressures of scavenging air and batch air to the practically required levels has been achieved. It is up to you, by choosing the position of the organ m and the point c ^1, to delimit the required air volumes and pressures very precisely. The pressures are no longer dependent on one another as in FIG. 1.

In Fig. 3 sind die Kolbenstellungen der Pumpen so gewählt, daß sie auf der vorderen Seite der Maschine dem Punkt a des Pumpendiagrammes, also dem Beginn des Ansaugehubes, entsprechen. Der Arbeitskolben e hat die Auspuffschlitze f gerade überlaufen, und die Einlaßventile ρ und 0 sind geschlossen. Beide Pumpen — und zwar Luftpumpe g und Gaspumpe h — saugen aus den schädlichen Räumen ζ und k zunächst zurück, dabei ist der Spülluftraum / ^: durch das Ventil m von dem Gemengeluftraum i getrennt. Auf der hinteren Seite, wo die Verdichtung beginnt, ist entsprechend dem Punkte c der Fig. 2 der Spülluftraum η geöffnet und der Gemengeluftraum r geschlossen. Es ist klar, daß man zur Absperrung der Räume i und / bzw. η und r auch zwei getrennte Ventile verwenden kann.In Fig. 3, the piston positions of the pumps are chosen so that they correspond to point a of the pump diagram on the front side of the machine, that is, the beginning of the suction stroke. The working piston e has just overflowed the exhaust port f , and the inlet valves ρ and 0 are closed. Both pumps - namely air pump g and gas pump h - initially suck back from the harmful spaces ζ and k , the purge air space / ^{: being} separated from the mixed air space i by the valve m . On the rear side, where the compression begins, the scavenging air space η is open and the mixed air space r is closed in accordance with point c in FIG. 2. It is clear that two separate valves can also be used to shut off the spaces i and / or η and r.

Claims

Patent claim:

Working procedure for two-stroke explosion and Internal combustion engines, in which the cylinder chamber of the air pump initially with during the compression of the air the purge air space and, after the purge air space has been shut off, with the mixed air space is connected, characterized in that the mixed air space during the suction of the air with the Cylinder space of the air pump is connected, for the purpose of approximately equal voltages to achieve the purge air and the batch air.

1 sheet of drawings.