DE2116822A1 - Verbrennungsmotor mit grossem Luftüberschuß - Google Patents

Description

• VERBRENNUNGSMOTOR MIT GROSSEM LUFTÜBERSCHUB Die findung zeigt eine Lösung, anwendbar auf Motoren mit hinund-her beweglichen Kolben, vom Diesel- oder Otto-Motorentyp, welche die Verwendung von großen Luftüberschüssen ermöglicht.
• Es ist bekannt, daB die großen Luftüberschüsse den Vorteil eines größeren Wirkungsgrades erweisen, aber daß die Überschreitung gewisser Grenzen die Verbrennung verschlechtert oder hindert.
• Die Erfindung beseitigt den obengenannten Nachteil dadurch, daß sich in einem Arbeitszylinder mindestens zwei, durch Wände relativ getrennte Raume befinden, welche. von variabelen Volumen, bestimmt durch die Kolbenbewegungen, sind und in welchen die Einlaß-, Verdichtungs-, Ausdehnungs- und Auslaßprozesse des Arbeitszyklus stattfinden, nämlich mindestens ein innerer Raum wo der Brennstoff zugeführt wird und wo hauptsächlich die Verbrennungin Vereinigung mit einer passenden Luftquantität statt findet, und ferner mindestens ein ZwischenrauM befindlich wenigstens teilweise zwischen den inneren Flachen des Zylinders und des Zylinderkopfes und den äußeren Flächen der Wände, welche den inneren Raum begrenzen, während die Luft, die in diesen Zwischenraum enthalten ist, als thermoisolierende Schicht dient und gleichzeitig beitrage zu der Ausführung von mechanischer Arbeit durch das Übernehmen eines Teils der Warme, erzeugt von der Verbrennung.
• Hier wird ein Beispiel von der Ausführung des Motors gezeigt,laut Figur 1, welche einen partiellen Querschnitt durch einen Motorzylinder laut Erfindung darstellt.
• In einem Zylinder 1, engelenkt an einer Lenkstange 2, Sit Hilfe eines Kolbenbolzens 3, bewegt sich ein Kolben 4 hin und her, vorgosehen mit eines kreisförmigen Kanal 5 und nit thermischen Isolierungen 6. Montiert en einem Zylinderkopf 7, befindet sich ein innerer Zylinder 8, der am oberen Ende von einer Wand 9 abgeschlossen wird, welche ein wenig entfernt von der Wand des Zylinderkopfes 7 ist. Der innere Zylinder 8 dringt im kreisför- -migen Kanal 5 mindestens auf einen Teil des Hubes des Kolbens 4 ein, dadurch begrenzend ein Raum 10, in dessen Innern der Brennstoff von einem Einspritzer 11 eingespritzt thrird, der d.urch eine Zündungseinrichtung 12 geziindet wird. Ein Einlaßventil 13 hat einen Ventilteller 14 zum Abschließen des Zylinderkopfes 7, und einen Ventilteller 15, von relativ elastischer Konstruktion, zu, Abschließen des Raumes 10; ähnlich gebaut befindet sich dort auch ein Auslaßventil 16; durch das Offnen dieser Velltile, gezeigt in den punktierten Positionen A und B, wird eine richtige Luft- und Gaszirkulation beim Einlaß und Auslaß gesichert, im Raum 10 sowie in einem Raum 17, der sich zwischen den Wänden des Zylinders 1 und des Zylinderkopfes 7 und den abgrenzenden Wänden des Raumes 10 befindet.
• Auf eine ähnliche Weise kann ein Otto-Motor ausgeführt werden, wenzi statt den Einspritzer, noch ein Einlaßventil gesichert wird, durch welches ein Brennstoffgemisch direkt in den Raum 10 zugeführt wird.
• Durch die oben beschriebenen Einrichtungen, kann ein optimales Luft/Brennstoff-Verhältnis im Verbrennungsraum gesichert werden, gleich welche gesamte Luftquantitat im Zylinder 1 eingeführt wird, und die bekannten Verbrennungszustände können gebildet werden.
• Das Luft/Brennstoff-Verhltnis ist wenig beeinflußt von der pulsierenden Zirkulation, die hervortritt infolge der Druckdifferensen, die sich von der Verbrennung und den Kolbenbewegungen erSeben. Diese Pulsationen finden in den Kommunikationsspielen a und b zwischen den Räumen 10 und 17 statt, aber da die Querschnitte dieser Spiele relativ klein sind, wird die Verdünnung des Brrennstoffgemisches vom Raum 10 durch die Luft enthalten im Raum 17 verhindert. Andererseits, steigern diese Pulsationen die Wirbelbewegungen, verbessern die Verbrennung, und vermindern dadurch die Verpestung; zum selben Zweck, in Verbindung mit den erwähnten Pulsationen und der Motorbelastung, kann eine Variation der Einspritzungverteilung des Brennstoffs in Betracht gezogen werden.
• Wegen der begrenzten Druckerhöhung während der Verbrennung,sowie wegen der beträchtlichen Wärmeabgabe gegen die Luft des Raumes 17, sind die erreichten Höchsttemperaturen relativ nieder, und dadurch wird der Stickoxydauslaß verringert.
• Der große Lüftüberschuß ermöglicht außer einer beträchtlichen Erhönung des Wirkungsgrades - laut erfindungsgemäßem Motor -auch die Beseitigung des Kühlungssystems sowie die Vereinfachung des Aiislaßsystems infole des niedrigen Drucks der Auspuffgase.

Claims (2)

1. P A T E N T A N 5 P R U 0 H E

   S Verbrennungsmotor mit großem Luftüberschuß, gekennzeichnet dadurch, daß sich in einem Arbeitszylinder mindestens zwei, durch Wände relativ getrennte Räume befinden, welche von veriabelen Volumen, bestimmt durch die Kolbenbewegungen,sind und in welchen die EinlaB-, Verdichtungs-, Ausdehnungs- und Auslaßprozesse des Arbeitszyklus stattfinden, nämlich mindestens ein innerer Raum wo der Brennstoff zugeführt wird und wo hauptsächlich die Verbrennung in Vereinigung mit einer passenden Luftquantität statt findet, und feiner mindestens ein Zwischenraum befindlich wenigstens teilweise zwischen den inneren Flächen des Zylinders und des Zylinderkopfes und den äußeren Flächen der Wände, welche den inneren Raum begrenzen, wahrend die Luft, die in diesen Zwischenraum enthalten ist, als thermoisolierende Schicht dient und gleichzeitig beiträgt zu der Ausführung von mechanischer Arbeit durch das Ubernehemen eines Teils der Wärme, erzeugt von der Verbrennung.
2. 2. Verbrennungsmotor laut Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens ein.Ventil, das einem Arbeitszylinder dient, mit zwei Ventiltellern vorgesehen ist, wovon ein Teller einen Kanal des Zylinderkopfes schließt, während der sweite Teller den inneren Raum schließt wo hauptsächlich die Verbrennung erfolgt.