DE19523473A1

DE19523473A1 - Internal combustion engine, e.g. for vehicle

Info

Publication number: DE19523473A1
Application number: DE1995123473
Authority: DE
Inventors: Erhard Schmieder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-28
Filing date: 1995-06-28
Publication date: 1997-03-06

Abstract

The engine has an inlet valve that is closed a whole unit before bottom dead centre during the induction stroke. The inlet valve is also completely closed after bottom dead centre during the compression stroke. A throttling action takes effect at the induction stroke. The same principle can be used in two stroke engines.

Description

Nicht zuletzt wegen der Hubraumbesteuerung wurden in den vergangenen Jahren die Verbrennungsmotoren in Verdichtung und Füllungsgrad hochgetrimmt.Not least because of the displacement tax were in the past Years the internal combustion engines in compression and Fill level trimmed.

Das stieß aber an Grenzen und mußte wegen den damit steigenden Schadstoffemissionen sogar zurückgefahren werden.But that reached its limits and had to increase because of the increasing Pollutant emissions can even be reduced.

Einer besseren Kraftstoffausnutzung durch höhere Verbrennungstemperaturen war damit endgültig eine Absage erteilt.Better fuel economy through higher combustion temperatures was finally rejected.

Bei dieser Betrachtung bleibt also nur noch die Möglichkeit, die Abgastemperatur zu senken, um Kraftstoff zu sparen.With this consideration, the only option left is lower the exhaust gas temperature to save fuel.

Das läßt sich machen und sieht im p-v-Diagramm wie folgt aus:
Diese Energie soll nicht länger in die Umwelt verpufft werden.
Das ist gleichzeitig umweltbelastend und leider bei allen Verbrennungsmotoren der Fall. Dafür brauch ich aber etwas mehr Hubraum, wie Sie sehen können.This can be done and looks like this in the pv diagram:
This energy should no longer be dissipated into the environment.
This is polluting at the same time and unfortunately the case with all internal combustion engines. But I need a little more displacement, as you can see.

Das arbeitleistende expandierende Gasvolumen wird nicht in Pkt. 5 sondern in Pkt. 6 bei annäherndem Umgebungsdruck, ist gleich geringere Abgastemperatur (Tab.), aus dem Zylinder gelassen.The working expanding gas volume is not released in point 5 but in point 6 at approximate ambient pressure.

Damit wird entsprechend der Fläche Pkt. 1-5-6 aus gleicher Kraftstoffmenge mehr Arbeit geleistet, und das ist nicht wenig, wie das Flächenverhältnis A_Verlust/A_Nutz aufzeigt, welches annähernd realistische Größenverhältnisse aufweist.This means that more work is done according to the area points 1-5-6 from the same amount of fuel, and that is not a little, as the area ratio A _loss / A _useful shows, which has approximately realistic size ratios.

Zur konstruktiven Realisierung:
Nunn kann man mit einem Kurbeltrieb wohl kaum einen Hub kurz und den anderen lang fahren.For constructive implementation:
Now you can hardly drive one stroke short and the other long with a crank mechanism.

Es sollte aber bei etwas verlängertem Hub das Einlaßventil nicht in Pkt. 6 sondern in Pkt. 1 geschlossen werden. Entweder im Ansaughub oder im Verdichtungshub.If the stroke is somewhat longer, the inlet valve should not be closed in point 6 but in point 1 . Either in the intake stroke or in the compression stroke.

Entsprechend ist der Kompressionsraum v₂ zu verkleinern.The compression space v₂ must be reduced accordingly.

Wenn zum BeispielIf for example

ist, dann ist der Kompressionsraum v₂ zu halbieren, um gleichen Verdichtungsdruck zu erzielen. then is the compression space Halve v₂ to achieve the same compression pressure.

Fuel savings on internal combustion engines

Für diesen Fall wird natürlich nur das halbe Hubvolumen effektiv genutzt plus Arbeitsgewinn durch die Fläche Pkt. 1-5-6.In this case, of course, only half the stroke volume is effectively used plus the work gain from the area points 1-5-6 .

Das ist ein Arbeitsgewinn, den man bei der Nutzung des vollen Hubvolumens nicht erzielen kann.This is a gain in work that you get when using the full Stroke volume can not achieve.

Hierbei erkennt man außerdem, daß eine Aufladung des Motors das Gegenteil dieses Vorschlages ist und eigentlich einer maximalen Kraftstoffausnutzung entgegenläuft.Here you can also see that charging the engine The opposite of this proposal is and actually a maximum Fuel utilization runs counter.

Dieser Vorschlag zur generellen Einsparung von Kraftstoff, das heißt, zur generellen Anhebung des therm. Wirkungsgrades von Verbrennungsmotoren auf Kosten des Hubraumes, hat mit Ausnahme von stationären Motoren sowie Schiffs- und Lokdiesel nur dann eine Chance, wenn die Hubraumbesteuerung endlich durch eine Steuer nach dem Kraftstoffnormverbrauch und der Schadstoffemissionen ersetzt wird.This proposal for general fuel savings, the means for the general increase of the thermal efficiency of Internal combustion engines at the expense of cubic capacity, with one exception of stationary engines as well as ship and locomotive diesel only then a chance when the displacement taxation is finally through Tax based on standard fuel consumption and pollutant emissions is replaced.

Dann könnte der Automobilhersteller endlich die maximale Leistung aus dem Kraftstoff herausholen und wäre vom Hubraum unabhängig. Das wäre energiesparend und schadstoffreduzierend zugleich.Then the automaker could finally get the maximum performance get out of the fuel and would be independent of the displacement. That would be energy-saving and pollutant-reducing at the same time.

Nachbemerkung:
So kurios es erscheinen mag, aber der Vorschlag läßt sich natürlich auch realisieren, wenn man das Einlaßventil nicht in Pkt. 1 sondern wie bisher in UT (Pkt. 6) schließt, dafür aber das Gegenteil einer Aufladung, nämlich eine Drosselung beim Ansaugen vornimmt und den Zylinder damit ebenfalls nur etwa zur Hälfte füllt.Post-Comment:
As strange as it may seem, the suggestion can of course also be realized if you do not close the inlet valve in item 1 but as previously in UT (item 6 ), but do the opposite of charging, namely throttling during intake and this also only fills the cylinder about halfway.

Das heißt:
Aufladung = Ausnutzung des Hubvolumens
Drosselung = Ausnutzung des KraftstoffesThis means:
Charging = utilization of the stroke volume
Throttling = fuel utilization

Welcher Weg hier einzuschlagen ist, steht außer Zweifel. Nur muß dieser Weg erst einmal von Herrn Wissmann und Herrn Waigel freigegeben werden und zwar grenzüberschreitend.There is no doubt which path to take here. Only this way must first of all from Mr. Wissmann and Mr. Waigel be released and that across borders.

Um die sparsamsten Motoren der Welt zu bauen, in Richtung 3-Liter-Auto, das geht also nur, wenn der Hubraumzwang aufgehoben wird. Denn sonst würde ja das sparsamste Auto mehr Steuern kosten, als das mit höherem Verbrauch aber geringerem Hubraum.In order to build the most economical engines in the world 3 liter car, that's only possible if the displacement requirement is lifted becomes. Otherwise the most economical car would have more taxes cost than that with higher consumption but less displacement.

Jetzt wird ein Auto bewertet nach
1. Hubraum, 2. PS und erst an 3. Stelle Kraftstoffverbrauch.Now a car is rated by
1st displacement, 2nd horsepower and only 3rd place fuel consumption.

Das soll sich durch meinen Vorschlag umkehren in
1. Kraftstoffverbrauch, 2. PS, 3. Hubraum uninteressant, dafür Masse des Fahrzeuges, in der ist der Hubraum sinngemäß enthalten.My proposal is intended to reverse that in
1. Fuel consumption, 2. HP, 3. Displacement uninteresting, but mass of the vehicle, in which the displacement is included.

PS: Die nunmehr nur noch halbe Nutzung des Hubraumes wurde nur zur Verdeutlichung am Beispiel verwendet. Ich schätze, daß 65-80% des Hubraumes für den Verdichtungshub, aber 100% für den Arbeitshub verwendet werden.PS: The now only half use of the displacement was only used to illustrate the example. I estimate that 65-80% of the displacement for the compression stroke, but used 100% for the working stroke.

Claims

1. Internal combustion engines are changed so that the much of the energy that is now dissipated is still used as displacement work and therefore essential less energy is puffed into the environment.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized, that the intake valve is quite a distance during the intake stroke is closed before UT.

3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized, that the intake valve a whole during the compression stroke Piece after UT is closed.

4. Internal combustion engine according to claim 1, characterized, that throttling is carried out during the intake stroke.

5. Claim is also made to the application of this Principle on two-stroke engines.