DE2406684A1 - Internal combustion engine and generator assembly - has comprises toroidal cylinder with piston in continuous circular motion - Google Patents
Internal combustion engine and generator assembly - has comprises toroidal cylinder with piston in continuous circular motionInfo
- Publication number
- DE2406684A1 DE2406684A1 DE19742406684 DE2406684A DE2406684A1 DE 2406684 A1 DE2406684 A1 DE 2406684A1 DE 19742406684 DE19742406684 DE 19742406684 DE 2406684 A DE2406684 A DE 2406684A DE 2406684 A1 DE2406684 A1 DE 2406684A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- piston
- working
- fuel
- air
- space
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
- H02K7/1807—Rotary generators
- H02K7/1815—Rotary generators structurally associated with reciprocating piston engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
- F01C1/30—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F01C1/40—Rotary-piston machines or engines having the characteristics covered by two or more groups F01C1/02, F01C1/08, F01C1/22, F01C1/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in group F01C1/08 or F01C1/22 and having a hinged member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B53/00—Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
- F02B53/14—Adaptations of engines for driving, or engine combinations with, other devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G1/00—Hot gas positive-displacement engine plants
- F02G1/02—Hot gas positive-displacement engine plants of open-cycle type
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K31/00—Acyclic motors or generators, i.e. DC machines having drum or disc armatures with continuous current collectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F02G2254/00—Heat inputs
- F02G2254/10—Heat inputs by burners
- F02G2254/11—Catalytic burners
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
Abstract
Description
Arbeitseinheit aus Kolbenmotor mit Ringkanalumlauf und elektrischem Scheibengenerator Die Erfindung betrifft ein aus Verbrennungsmotor und elektrischem Scheibengenerator zusammengesetztes Antriebssystem für Geräte und Fahrzeuge. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben des Motors in einem Ringkanal umläuft und sein Drehmoment mit Hilfe eines Kolbenschaftes auf eine Welle überträgt, die ihrerseits einen elektrischen Generator antreibt, dessen magnetische Pole und Induktionsstäbe auf Scheiben angeordnet sind. Die Aufbereitung des Kraftstoffes geschieht in besonderen Kammern außerhalb der Arbeitsräume, den Kraftstoffaufbereitungskammern. Die Luftverdichtung erfolgt ebenfalls außerhalb der Arbeitsräume in sogenannten Luftspeicherpatronen durch einen Luftkompressor. Der im elektrischen Generator erzeugte Strom wird zum Geräte- bzw. Fahrzeugantrieb verwendet, entweder direkt oder nach Zwischenschaltung von Stromspeichern.Working unit consisting of a piston engine with a ring channel circulation and an electrical one Disc generator The invention relates to an internal combustion engine and an electric one Disk generator composite drive system for equipment and vehicles. the Invention is characterized in that the piston of the engine is in an annular channel rotates and transmits its torque to a shaft with the help of a piston shaft, which in turn drives an electric generator, its magnetic poles and Induction bars are arranged on discs. The preparation of the fuel happens in special chambers outside of the work rooms, the fuel preparation chambers. The air compression also takes place outside the work rooms in so-called Air storage cartridges by an air compressor. The one generated in the electric generator Electricity is used to drive equipment or vehicles, either directly or after Interconnection of electricity storage systems.
Kolbenmotore sind als Zylinder- oder Kreiskolbenmotore bekannt geworden. Sie arbeiten entweder nach dem Vergaser- oder Einspritzprinzip als Zwei- oder Viertaktmotore. Sowohl für Zwei- als auch für Viertaktmotore gilt das gleiche Verfahren: Der Arbeitsraum verändert während eines Arbeitsspieles zyklisch sein Volumen, wobei der Kolben selbst nacheinander die Funktionen einer Saugpumpe1 eines Luftverdichters und Lufterhitzers übernimmt, eine Hilfseinrichtung für die Kraftstoffverteilung darstellt, und für die Zündung des Kraftstoffes sorgt; ferner schiebt er die Abgase aus.Piston engines have become known as cylinder or rotary piston engines. They work either on the carburetor or injection principle as two- or four-stroke engines. The same procedure applies to both two-stroke and four-stroke engines: the work area changes its volume cyclically during a working cycle, with the piston itself successively takes over the functions of a suction pump1 of an air compressor and air heater, represents an auxiliary device for the fuel distribution, and for the ignition the fuel takes care of; he also pushes out the exhaust gases.
Frischluftfüllung, Luftverdichtung, Kraftstoffaufbereitung und Verbrennung müssen bei solchen Motoren innerhalb der festgelegten Takte und größenordnungsmäßig innerhalb von tausendstel Sekunden erfolgen.Fresh air filling, air compression, fuel processing and combustion must be within the stipulated cycles and in the order of magnitude for such engines within a thousandth of a second.
Bei derart eng begrenzten Zeitabschnitten erfolgen Luftfüllung, Kraftstoffaufbereitung und Verbrennung mangelhaft. Der ungenügende Füllungsgrad macht sich insbesondere in Berglagen durch Leistungsabfall und geminderten Wirkungsgrad bemerkbar; die mangelhafte Kraftstoffaufbereitung mit einer sehr kurzen Brennzeit hat ungenügende Verbrennung und die Entlassung umweltschädigender Stoffe in die Atmosphäre zur Folge, darunter auch cancerogener Verbindungen. Die schlagartige Verbrennung führt zum "Klopfen oder "Nageln" und macht im Falle von 3e nzinmotoren Bleizusätze notwendig, die ihrerseits die bekannten Schädigungen an Pflanze und Tier hervorrufen. Zwei weitere Mängel sind Verzicht auf den carnotischen Kreisprozeß und die Notwendigkeit einer Blockbauweises wobei z. B. ein Mehrzylindermotor in einem einzigen Gehäuse montiert, auch an einem bestimmten Ort des Gerätes oder Fahrzeuges untergebracht werden muß.Air filling and fuel preparation take place in such narrowly limited periods of time and poor combustion. The insufficient degree of filling is particularly important noticeable in mountainous locations due to a drop in performance and reduced efficiency; the defective one Fuel preparation with a very short burn time has insufficient combustion and the release of pollutants into the atmosphere, including also carcinogenic compounds. The sudden combustion leads to "knocking" or "nailing" and, in the case of 3e nzinmotoren, makes lead additives necessary, which in turn cause the known damage to plants and animals. Two other flaws are renunciation of the Carnotic cycle and the necessity of a block construction where z. B. a multi-cylinder engine mounted in a single housing, even on one must be accommodated in a specific location of the device or vehicle.
Die bisherigen Maßnahmen zur Abstellung solcher Mängel durch Aufladung, Aufspritzung von Kraftstoff auf Verdampfungsflächen, Nachverbrennung der Abgase, teils unter Zuhilfenahme von Katalysatoren, können die genannten Unzulänglichkeiten zwar mildern, aber nicht beseitigen, so daß die Abgase auch weiterhin giftig sind, und die im Kraftstoff gespeicherte Energie unzulänglich genutzt werden kann. Schwer aufschließbare Kraftstoffe können nicht in den thermischen Kreislauf einbezogen oder aber nur unter hohem technischen Aufwand und unter Zuhilfenahme von Zusatzeinrichtungen aufgeschlossen bzw. verarbeitet werden. Ein elektrischer Geräteantrieb verlangt immer noch umfangreiche Anlagen. Dies gilt auch für den Hybridantrieb, bei dem ein herkömmlicher Verbrennungsmotor mit einem herkömmlichen Generator über Kupplungselemente und Schaltung gen verbunden ist, wobei das Antriebsaggregat mit Terbrennungsmotor, Generator Getriebeteilen und Schaltungen »~an5 bestimmte A.nforderungen an Raumgestaltung und Raumausnutzung bei Fahrzeug und gerät stellen.The previous measures to remedy such defects by charging, Spraying of fuel on evaporation surfaces, afterburning of the exhaust gases, sometimes with the help of catalysts, the above-mentioned inadequacies mitigate, but not eliminate, so that the exhaust gases are still poisonous, and the energy stored in the fuel can be insufficiently used. Heavy Recoverable fuels cannot be included in the thermal cycle or only with high technical effort and with the help of additional equipment opened up or processed. An electrical device drive is required still extensive facilities. This also applies to the hybrid drive, in which a conventional internal combustion engine with a conventional generator is connected via coupling elements and circuit gene, the drive unit with internal combustion engine, generator, gear parts and gearshifts »~ an5 certain A. make requirements for room design and use of space in the vehicle and equipment.
Die erfindung setzt sich zum Ziel, die genannte Mängel abzustellen und ein umwelt freundliches Aggregat vorzuschlagen, das sowohl schwer als auch leicht verdampfende bzw. anfschlic--'ßbare Kraftstoff fe verarbeitet und den Antrieb von Fahrzeugen in Ra.llungsräumen allein durch den elektrischen Strom erlaubt, wobei ein Großaggregat in mehrere Teilaggregate aufgelöst werden kanne die den verfügbaren Raum eines Fahrzeuges oder Gerätes gegenüber der herkömmlichen Bauweise und Antriebsart besser ausnutzen, indem diese Teilaggregate, auch Arbeitseinheiten aus Verbrennungsmotor und Scheibengenera tor genannt, überall da untergebracht werden können, vro Raum gerade anfällt.The aim of the invention is to remedy the defects mentioned and to propose an environmentally friendly unit that is both heavy and light evaporating or accessible fuel is processed and the drive of Vehicles in storage rooms are allowed solely by the electric current, whereby A large aggregate can be broken down into several sub-aggregates which are available Space of a vehicle or device compared to the conventional design and type of drive make better use of these sub-assemblies, including working units from the internal combustion engine and disk generator called, can be accommodated anywhere, in front of the room just arises.
Figur 1 in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 erläutert Aufbau und Arbeitsweise des Aggregates, der eine Arbeitseinheit, bestehend aus Verbrennungsmotor 1 und elektrischer Maschine 2 darstellt Alle diese Arbeitseinheiten Iassen sich ohne Zwischenschaltung mechanischer Elemente in den gleichen Stromkreis mit dem Verbraucher einbeziehen.Figure 1 in conjunction with Figures 2 and 3 explains the structure and Function of the unit, which is a unit of work, consisting of the internal combustion engine 1 and electrical machine 2 represents All of these work units can be without the interposition of mechanical elements in the same circuit with the Involve consumers.
Der Verbrennungsmotor, nach dem Potationskolbenprinzip, besteht aus mehreren Arbeitsräumen, die in einem Ringkanal- 5 (Fig. 1) untergebracht sind0 In der vorgelegten zeichnerischen Darstellung (Fig. 2> ist dieser Ringkanal 5 in die Arbeitsräume 3 und 4 aufgeteilt. Grundsätzlich können aber mehrere Arbeitsräume in diesem Ringkanal untergebracht sein. Im Ringkanal 5 kreist der Kolben 6, der die Form eines Elngsegmentes besitzt, mit seinem Kolbenschaft 7, wobei der Kolbenschaft seinerseits die Welle 8 dreht. Der Stromgenerator besteht in seiner einfachsten Bauweise aus Polträgerscheiben 9 und 10, von denen die eine die "Nordpole", die andere aber die "Südpole" trägt und einer dritten Scheibe 11,-mit Induktionsstäben, die in einer oder mehreren Stufen in die Scheibe eingesetzt sind. Zur Kennzeichnung des Prinzipes und zur Vereinfachung sind nur drei Stufen 12, 13 und 14 dargestellt. (Figur 1).The internal combustion engine, based on the potentiating piston principle, consists of several work rooms, which are housed in a ring channel 5 (Fig. 1) 0 In the submitted graphic representation (Fig. 2> is this ring channel 5 in working rooms 3 and 4 are divided. In principle, however, several work rooms can be used be housed in this ring channel. In the annular channel 5, the piston 6 circles, the has the shape of a longitudinal segment, with its piston skirt 7, the piston skirt in turn, the shaft 8 rotates. The power generator consists in its simplest Construction of pole carrier disks 9 and 10, one of which is the "North Pole", the but others carry the "south pole" and a third disc 11, -with induction rods, which are inserted into the disc in one or more stages. For identification of Principles and for the sake of simplicity are only three levels 12, 13 and 14 shown. (Figure 1).
Jeder der beiden Arbeitsräume (Figur 2) umspannt mit seinem Zwischenarbeitsraum 59 bzw. 59 a 180° ; beide Arbeitsräume ergeben also zusammen mit ihren Zwischenarbeitsräumen 360°. Außer den bereits bezeichneten Hauptteilen gehören zu jedem Arbeitsraum noch zwei Verschlul5-klappen 15 und 16 für Arbeitsraum 3 und 17 und 18 für Arbeitsraum 4 mit Klappenführungen, die aus Gründen der besseren Ubersichtlichkeit nicht in die Darstellung aufgenommen wurden. Es handelt sich hierbei um herkömmliche Elemente, in denen die Führungsteile der Klappen gleiten und die so ausgeführt sind, daß türflügelartiges Öffnen und Vorschub zustande kommen. In Arbeitsstellung, d. h.Each of the two work spaces (Figure 2) spans with its intermediate work space 59 or 59 a 180 °; so both workspaces result together with their intermediate workspaces 360 °. In addition to the main parts already mentioned, there are also parts of every work space two locking flaps 15 and 16 for work area 3 and 17 and 18 for work area 4 with flap guides which, for reasons of clarity, are not included in the representation were included. These are conventional elements, in which the guide parts of the flaps slide and which are designed so that door leaf-like Opening and advancement come about. In working position, d. H.
wenn die beiden Klappen eines Arbeitsraumes eine gemeinsame Verschlußplatte bilden1 die den Arbeitsraum nach rückwärts abschließt, befinden sich Rollenverschlüsse im Eingriff wie anhand von Arbeitsraum 3 gezeigt ist. Hier schließt die Verschlußplatte 15/16 den Arbeitsraum nach rückwärts ab und wird dabei von den Rollenverschlüssen 20 und 21 arrettiert. Überall da, wo Spalten entstehen würden, sind Dichtungen angebracht. Solche Dichtungen befinden sich an den beiden Verschlußplatten 15/16 bzw. 17/1ö und ihren Arbeitsräumen und an den Arbeitsräumen 3 und 4 in den Bereichen der größten Arbeitsdrücke der expandierenden Arbeitsräume. Hier sind es die Dichtungen 28 für Arbeitsraum 3 und 28a für Arbeitsraum 4. Es handelt sich um Gleitdichtungen, die den Kolbenschaft 7 zusätzlich zu weiteren Dichtungselementen gegen die Arbeitsräume abdichten.when the two flaps of a work area share a locking plate form1 which closes off the work area to the rear, there are roller locks in engagement as shown with reference to work space 3. Here the locking plate closes 15/16 backwards the work area and is thereby released from the roller locks 20 and 21 locked. Wherever there would be gaps, seals are attached. Such seals are located on the two closure plates 15/16 and 17/10 and their workrooms and at workrooms 3 and 4 in the areas of the largest Working pressures of the expanding workspaces. Here it is the seals 28 for Working space 3 and 28a for working space 4. These are sliding seals that the piston skirt 7 in addition to further sealing elements against the working spaces seal.
Zu diesen in Arbeitsstellung ortsfesten Dichtungen kommt ein sich tungsreif 23 hinzu, der mit dem Kolben bzw. Kolbenschaft 7 fest verbunden, mit diesem in einem Führungsnut 24 umläuft und einen für den Kolbenschaft 7 freigelassenen Ringspalt der Arbeitsräume abschließt. Dieser Reif wird von einem Olfilm überzogen, der von der Düse 25 des Schmiersystemes auf die Reifoberfläche aufgetragen wird. Dieser Ölfilm dichtet den noch zwischen Reif und Führungsnut verbleibenden Spalt ab. Der Kolben 6 ist von einem Düsenring 27 umgeben, der mithilfe von Düsen Ol auf die Kolbenoberfläche aufträgt und den Spalt zwischen Kolbenoberfläche und Arbeitsraum-Innenwand ab dichtet. Das für die Dichtung notwendige Öl wird mithilfe einer Zahnradpumpe aus einem Olbehälter - beide aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt - durch den Olführungskanal 60 der hohlen Welle 8 und den Olführungskanal 26 im Kolbenschaft 7 zu den Schmierdüsen gepumpt.In addition to these seals, which are stationary in the working position, there is a self ready for use 23, which is firmly connected to the piston or piston shaft 7, with this runs around in a guide groove 24 and one left free for the piston shaft 7 Closes the annular gap of the work spaces. This hoop is covered with a film of oil, which is applied to the surface of the hoop by the nozzle 25 of the lubrication system. This oil film seals the gap that still remains between the hoop and the guide groove away. The piston 6 is surrounded by a nozzle ring 27, which with the aid of nozzles oil the piston surface and the gap between the piston surface and the inner wall of the working space away seals. The oil required for the seal is extracted using a gear pump an oil container - both not shown for the sake of simplicity - by the oil guide channel 60 of the hollow shaft 8 and the oil guide channel 26 in the piston shaft 7 pumped to the lubrication nozzles.
Die Ventile 29 und 30 schließen die Kraftstoffaufbereitungskammern 31 und 32 gegen die Arbeitsräume 3 und 4 ab. Die Ventile 33; 34; 35 bzw0 die entsprechenden Ventile 36; 37 und 38 sperren die Luftspeicherpatronen 39; 40 und 41 bzw. 42; 43 und 4 gegen die Kraftstoffaufbereitungskammern 31 und 32 der Arbeitsräume 3 und 4. Die Ventile 45; 46 und 47 bzw. 4ö; 49 und 50 verschließen die Luftspeicherpatronen gegenüber den Luftführungskanälen 51 und 52 Auf der Steuerscheibe 5) befinden sich, in zwei Kreissegmenten 54 und 55 untergebracht, die elektrischen Schaltungen zur Steuerung aller Funktionen an Motors elektrischem Generator und Motorhilfs'-einrichtungen wie Olpumpe, Luftkompressor und Niederdruckeinspritzpumpe mit Niederdruckeinspritzdüse 56 an Arbeitsraum 3 und 57 an Arbeitsraum 4. Ferner gehört zu den Motorhilfseinrichtungen ein Kühlsystem mit technischem Küklmittel, das zur Aufrechterhaltung der Funktionsfähigkeit des Gesamtsystemes und der Kreisprozesse verwendet wird. Solche Motorhilfseinrichtungen sind in den Zeichnungen nicht dargestellt, weil es sich um konventionelle Einrichtungen handelt. Die hier mit den Ziffern 1 bis 57 bezeichneten Elemente arbeiten mit weiteren, unten benannten, während der Kolbenumläufe in der Weise zusammen, daß die Arbeitseinheit Strom für Geräte- und Fahrzeugantrieb abgibto Die Funktion der Arbeitseinheit wird im folgenden anhand eines Kolbenumlaufes erörtert. Die Figuren 2 und 3 zeigen den Kolben im Arbeitsraum 3 in dem Augenblick, da die Verschlußplatte 15/16, bestehend aus den beiden Klappen 15 und 16 den Arbeitsraum nach rückwärts abschließt, die Zündung des Kraftstoffdampfes aber noch nicht erfolgt ist. In dieser Stellung besitzt der Arbeitsraum ein Volumen, das möglichst nach Null tendieren sollte. In der Zeichnung ist der Kolben aber um ein kleines Stück vorgerückt dargestellt. An Arbeitsraum 3 öffnet sich jetzt das Ventil 29 zur Kraftstoffaufbereitungskammer 31; Kraftstoffdämpfe, die vorher unter Wärmeeinwirkung nach Verdampfen auf höhere Drücke hochgespannt wurden, strömen in den Arbeitsraum ein und erteilen dem Kolben ö eine erste milde Beschleunigung, indem sie sich zwischen Kolben und Verschlußplatte 15/16 schieben. Sofort nach Offnen dieses Ventiles öffnet das Ventil 33 der ersten Luftspeicherpatrone 39 und hochverdichtete 2 Heißluft mit einem Druck zwischen 100 und 150 kp/cm , strömt durch die Kraftstoffaufbereitungskammer hindurch, in den Arbeitsraum 9 hinein, wobei sie einen Teil der Kraftstoffdämpfe zur Entzündung und Verbrennung bringt. Dabei werden starke Turbulenzen wirksam, die eine innige Vermischung der Luft mit dem Kraftstoffdampf zur Folge haben.The valves 29 and 30 close the fuel processing chambers 31 and 32 against work rooms 3 and 4. The valves 33; 34; 35 or 0 the corresponding Valves 36; 37 and 38 lock the air storage cartridges 39; 40 and 41 or 42; 43 and 4 against the fuel preparation chambers 31 and 32 of the working spaces 3 and 4. The valves 45; 46 and 47 or 4ö; 49 and 50 close the air storage cartridges opposite the air ducts 51 and 52 On the control disc 5) are housed in two circular segments 54 and 55, the electrical circuits for Control of all functions on the engine, electric generator and engine auxiliary equipment such as oil pump, air compressor and low pressure injection pump with low pressure injection nozzle 56 to work area 3 and 57 to work area 4. Furthermore, the engine auxiliary equipment belongs a cooling system with technical coolant, which is used to maintain the functionality of the overall system and the cycle processes is used. Such engine auxiliaries are not shown in the drawings because they are conventional devices acts. The elements designated here with the numbers 1 to 57 work with other, named below, during the piston orbits together in such a way that the working unit Provides electricity for device and vehicle drive o The function of the work unit is discussed below on the basis of a piston revolution. Figures 2 and 3 show the Piston in working space 3 at the moment when the closure plate 15/16 exists from the two flaps 15 and 16 closes the working space to the rear, the Ignition of the fuel vapor has not yet taken place. In this position owns the work space a volume that should tend towards zero if possible. In the drawing, however, the piston is shown advanced a little. The valve 29 to the fuel processing chamber now opens in the working chamber 3 31; Fuel vapors previously exposed to heat after evaporating to higher levels Pressures have been raised, flow into the working space and give the piston ö an initial mild acceleration by being between the piston and the sealing plate Slide 15/16. Immediately after opening this valve, the valve 33 of the first opens Air storage cartridge 39 and highly compressed 2 hot air with a pressure between 100 and 150 kgf / cm, flows through the fuel processing chamber into the Working space 9 into it, and they cause some of the fuel vapors to ignite and Bringing combustion. Thereby strong turbulences become effective, which an intimate mixing the air with the fuel vapor.
Bei Zündung und Verbrennung einer der Luftmenge aquivalenten Kraftstoffmenge steigt die Temperatur innerhalb des Arbeitsraumes zunächst über den Betrag der idealen isothermischen Expansionskurve, um danach unter diesen Betrag abzusinken. Bei Erreichen des an der Steuerscheibe vorprogrammierten Minimalwertes zündet die zweite Luftspeicherpatrone 40, wobei Ventil 34 öffnet und gibt die ebenfalls auf 100 bis 150 kp/cm verdichtete Luftportion an den Arbeitsraum ab, in welchem die Temperatur über der Entzündungstemperatur des Kraftstoffes liegt. Nach Verbrennen dieser zweiten Kraftstoffportion, äquivalent dem Luftinhalt der zweiten Luftspeicherpatrone, nach Ansteigen der Temperatur im Arbeitsraum über den Betrag der idealen isothermen Expansionskurve und anschließendem Abfall unter diesen Wert zündet die dritte Luftspeicherpatrone und bringt eine Verbrennung des restlichen Kraftstoffes zustande. Als Maximal temperatur im Arbeitsraum werden 12000 K und als Minimalbetrag im Verlauf der angenäherten isothermen Expansion 1000°K veranschlagt. Die Temperatur der verdichteten Luft in den Luftspeicherpatronen liegt bei 11000 K. Die Temperatur des verdampften und aufgeheizten Kraftstoffes in der Kraftstoffaufbereitungskammer wird so hoch gewählt, daß zusätzlich zu der Verdampfung ein Druckanstieg mit Temperaturen über der Entzündungstemperatur erreicht wird. Dieser Druckanstieg ist die Voraussetzung dafür, daß die Kraftstoffdämpfe, wie oben bereits gesagt, dem Kolben die erste milde Beschleunigung erteilen können. Gegenüber den bekannten Ausführungen der Verdampfungskammer ist die hier vorgeschlagene Kraftstoffaufbereitungskammer dadurch gekennzeichnet, daß der Kraftstoff nach Verdampfung an den Heizflächen auf mittlere Drücke hochgespannt wird und dann unter Druck in den Arbeitsraum überströmt. Der Kolben ist bei dieser Ausführung von der Funktion der Saugpumpe entbunden und wird darüber hinaus milde beschleunigt, was zu einem Abbau unerwünschter Kolbenschwingungen infolge schlagartiger Beschleunigungsstöße führte Nach Abbrennen des Kraftstoffes schließt sich an die angenäherte isotherme Expansionsphase die adiabatische bzw. polytrope an. Die gewünschte adiabatische Expansion des carnotischen Kreisprozesses erhält man bei Wärmeisolierung des Arbeitsraumes mit gesteuerter Kühlung. Erfindungsgemäß wird eine pulvermetallurgische Beschichtung der Innenfläche des Arbeitsraumes zusammen mit einem im Pulver eingebetteten wärmedämmenden Stoff, z. B. Asbest, vorgeschlagen. Der verwendete metallische Werkstoff muß dabei wärme- und zunderbeständig und ferner hart genug sein, um der Saugwirkung des Kolbens zu widerstehen0 Eine Variante ergibt sidh bei Abdecken der äußeren Manteloberfläche mit dem wärmedämmenden Stoff.In the event of ignition and combustion, an amount of fuel equivalent to the amount of air the temperature inside the work area initially rises above the ideal value isothermal expansion curve, only to drop below this amount afterwards. Upon reaching the minimum value pre-programmed on the control disc ignites the second air storage cartridge 40, with valve 34 opening and releasing the also compressed to 100 to 150 kp / cm Air portion to the working area, in which the temperature is above the ignition temperature of the fuel. After burning this second portion of fuel, equivalent the air content of the second air storage cartridge, after the temperature has risen in the Working space over the amount of the ideal isothermal expansion curve and then If it falls below this value, the third air storage cartridge will ignite and cause combustion of the remaining fuel. As the maximum temperature in the work area 12000 K and the minimum amount in the course of the approximate isothermal expansion 1000 ° K estimated. The temperature of the compressed air in the air storage cartridges is at 11000 K. The temperature of the vaporized and heated fuel in the Fuel processing chamber is chosen so high that in addition to the evaporation a Pressure increase with temperatures above the ignition temperature is achieved. This increase in pressure is the prerequisite for the fuel vapors, as already said above, can give the piston the first mild acceleration. Compared to the known designs of the evaporation chamber, the one proposed here Fuel processing chamber characterized in that the fuel after evaporation on the heating surfaces is tensioned to medium pressures and then under pressure in flows over the working area. The piston is of the function in this version the suction pump is released and is also gently accelerated, resulting in a Reduction of unwanted piston vibrations as a result of sudden acceleration shocks After the fuel has burned off, the approximate isothermal curve follows Expansion phase the adiabatic or polytropic. The desired adiabatic Expansion of the Carnotic cycle is achieved with thermal insulation of the work area with controlled cooling. According to the invention, a powder metallurgical coating is used the inner surface of the work space together with a heat-insulating one embedded in the powder Fabric, e.g. B. Asbestos suggested. The metallic material used must be used heat and scale resistant and also hard enough to withstand the suction of the piston to resist0 One variant results when the outer surface of the jacket is covered with the insulating material.
An Stelle von mehreren Luftspeicherpatronen kann auch ein unverzweigter Luftspeicherraum treten, der mithilfe eines elektromagnetisch gesteuerten Ventiles mit intermittierendem Öffnen und Schließen die gespeicherte und komprimierte Luft durch dl e die Kraftstoffaufbereitungskammer in den Arbeitsraum einströmen läßt.Instead of several air storage cartridges, an unbranched The air storage space occurs with the help of an electromagnetically controlled valve with intermittent opening and closing the stored and compressed air through dl e allows the fuel processing chamber to flow into the working space.
Die adiabatische Expansion läßt sich bis zu - atmosphärischen Druck vorantreibenX so daß die gesamte verfügbare Energie der Gase für den Kolbenvorschub ausgenutzt werden kann. Im Falle von Motoren bei denen es vorwiegend auf ein geringes Leistungsgewicht ankommt und in zweiter Linie erst der Wirkungsgrad zu berücksichtigen ist, wird auf den Energieinhalt nahe dem atmosphärischen Druck zu verzichten sein, so daß entsprechend mehr Arbeitsräume im Ringkanal eines gegebenen Durchmessers untergebracht werden können.The adiabatic expansion can be up to - atmospheric pressure propel X so that all of the available energy of the gases is used to advance the piston can be exploited. In the case of engines where it is predominantly a small one Power-to-weight ratio matters and, secondly, the efficiency must be taken into account the energy content close to atmospheric pressure will have to be dispensed with, so that correspondingly more working spaces in the annular channel of a given diameter can be accommodated.
Während nun in Arbeitsraum 3 der Kolbenvorschub erfolgt, werden an Arbeitsraum 4 die Vorbereitungen für den nächsten Arbeitshub getroffen. Die Verschlußplatte 17/10 des Arbeitsraumes 4 wird türflügelartig mithilfe mechanischer, pneumatischer, hydraulischer oder kombinierter Einrichtungen geöffnet, und die beiden Einzelklappen werden ebenfalls mithilfe der gleichen pneumatischen, hydraulischen, mechanischen oder kombinierten Einrichtungen in Kolbendurchlaßstellung in den Zwischenarbeitsraum 59 vorgeschoben, wo sie (Fig. 2) an die Kolbenablaufkante von Arbeitsraum 3 anstoßen. In dieser Stellung bilden sie einen zweitilrigen Durchlaß für den Kolben, dessen Weg sie freigeben. Der Querschnitt dieser Zwischenarbeitsräume 59 und 59 a ist der Klappenkinematik angepaßt und unterscheidet sich von den Querschnitten der Arbeitsräume.While the piston is being advanced in working space 3, on Work room 4 made preparations for the next work stroke. The locking plate 17/10 of the work area 4 is door-leaf-like with the help of mechanical, pneumatic, hydraulic or combined devices open, and the two individual flaps are also using the same pneumatic, hydraulic, mechanical or combined devices in the piston open position in the intermediate working space 59, where they (FIG. 2) abut the piston trailing edge of working chamber 3. In this position they form a two-part passage for the piston, its Release them away. The cross section of these intermediate working spaces 59 and 59 a is the Adapted flap kinematics and differs from the cross-sections of the work areas.
In der zweiten Vorbereitungsphase erfolgt Kraftstoffeinspritzung in die Kraftstoffaufbereitungskammer 32 mit Niederdruckdüse 57, die hier verwendet wird, da es sich um eine Einspritzung unter atmosphärischem Druck handelt und an die Tröpfohengröße keine besonderen Ansprüche gestellt werden, weil genügend Zeit für die Verdampfung zur Verfügung steht. In den Zeichnungen ist die Kraftstoffpumpe als Motorhilfseinrichtung nicht dargestellt. Zur Sicherstellung eines gasdichten Abschlusses der Kraftstoffaufbereitungskammer sperrt vor der Einspritzung Ventil 30 die Kammer gegen den Arbeitsraum 4, die Ventile 36; 37 und 38 verschließen die Kraftstoffaufbereitungskammer gegenüber den Luftspeicherpatronen 42; 43 und 44. Die Temperaturen an der Heizfläche 58 sind so bemessen, daß neben Verdampfung auch eine Hochspannung der Dämpfe auf mittlere Drücke erzielt wird.In the second preparation phase, fuel is injected in the fuel processing chamber 32 with low pressure nozzle 57 used here because it is an injection under atmospheric pressure and on the droplet size no special requirements are made because there is enough time is available for evaporation. In the drawings is the fuel pump not shown as a motor auxiliary device. To ensure a gas-tight Closing the fuel processing chamber blocks the valve before the injection 30 the chamber against the working space 4, the valves 36; 37 and 38 close the Fuel processing chamber opposite air storage cartridges 42; 43 and 44. The temperatures at the heating surface 58 are dimensioned so that, in addition to evaporation, also a high voltage of the vapors at medium pressures is achieved.
Für den Fall, daß nicht konventioneller Kraftstoff, z. B. Ammoniak, aufgeschlossen wird, wird eine verzweigte, mit Katalysator beschichtete Heizfläche verwendet, die in die Kraftstoffaufbereitungskammer als ein gitterartiges Gebilde eingesetzt ist, so daß eine möglichst große Reaktionsfläche für die thermisch-katalytische Aufschließung zur Verfügung steht. Für schwer verdampSende Kraftstoffe vom Kohlenwassersto fftyp ulld schwer aufs ließbare Kraftstoffe vom Nichtkohlenwasserstofftyp, bei welhrn: die Zeit füi die Aufbereitung zwischen den einzelnen KolbenunilauSen nicht usreicht, sind zwei oder mehrere Kraftstoffaufbereitungskammern pro Arbeitsraum vorgesehen, die nacheinander in Abhängigkeit von einem an der Steuerscheibe 53 mit den Schaltsegente:n 54 und 55 argeschalteten Programm ihre Kraftstoffdämpfe an die Arbeitsräume entsprechend erst nach zwe oder mehreren Kolbenumläufen abgeben0 Während der Kolbenvorschub an Arbeitsraum 3 von der quasi-isothermen Expansionsphase in die adiabatische übergeht, erfolgt Luftverdichtung in den Luftspeicherpatrone;a 42; 43 und 44. Vor der Luftverdichtung öffnen die Ventile 48; 49 und 50 und geben so den Weg zum Luftführungskanal 52 frei. Nach der Luftverdicntung sperren diese Ventile - Druckventile oder gesteuerte Ventile - aufgrund des an der Steuerscheibe angeschaltetem Programmes uie Luftspeicherpatronen gegenüber dem Luftführungskanal ab. Der Luftführungskanal 52 an Arbeitsraum 4 und der entsprechende Luftführungskanal 51 an Arbeitsraum 3 sind von einer Kühlschlange umgeben, die eine konstante Temperatur während der Luftverdichtung in der isothermen Verdichtungsphase gewährleisten. Nach Bereitstellung der Klappen in Kolbendurchlaßstellung an der Kolbenablaufkante von Arbeitsraum 3 im Zwischenarbeitsraum 59, Kraftstoff einsprit zung, Kraftstoffverdampfung mit anschließender Hochspannung der Dämpfe und Verdichtung der Frischluft ist die Vorbereitungsphase an Arbeitsraum 4 für den nächsten Arbeitshub abgeschlossen.In the event that non-conventional fuel, e.g. B. ammonia, is digested, becomes a branched, catalyst-coated heating surface used in the fuel processing chamber as a grid-like structure is used, so that the largest possible reaction area for the thermal-catalytic Unlocking is available. For hard-to-evaporate fuels of the hydrocarbon type ulld difficult to dispense fuels of the non-hydrocarbon type, in which: the time for reprocessing between the individual pistons is not sufficient, two or more fuel preparation chambers are provided per working space, which one after the other depending on one on the control disk 53 with the switching segments: n 54 and 55 the program switched their fuel vapors to the work rooms accordingly only dispense after two or more piston revolutions 0 During the piston advance on Working space 3 changes from the quasi-isothermal expansion phase to the adiabatic one, air compression takes place in the air storage cartridge; a 42; 43 and 44. Before air compression open the valves 48; 49 and 50 and thus give way to the air duct 52. After the air has been thickened, these valves - pressure valves or controlled valves - block - due to the program switched on at the control disc and air storage cartridges opposite the air duct. The air duct 52 to work space 4 and the corresponding air duct 51 at work space 3 are from a cooling coil which surround a constant temperature during air compression in the isothermal Ensure compression phase. After the flaps are ready in the piston open position at the piston trailing edge of working space 3 in the intermediate working space 59, fuel Injection, fuel evaporation with subsequent high voltage of the vapors and compression of the fresh air is the preparatory phase at work room 4 for the next working stroke completed.
Wenn ir Kolben den Arbeitsraum 3 verläßt und mit seiner Nase 6 b in den Arbeitsraum 4 eingetreten ist, erhält er seine Führung von beiden Arbeitsräumen gemeinsam. In Arbeitsraum 4 wird der vordere Teil des Kolbens mit der Kolbennase 6 b geführt, in Arbeitsraum 3 der rückwärtige Teil mit dem Kolbenboden 6 a. Auf diese Weise sind die Reaktionskräfte des Kolbens auch bei seinem Lauf über die Zwischenarbeitsräume 59 und 59 a abgestützt. Diese Zwischenarbeitsräume sind allein für die Bereitstellung der K1aPPen eingerichtet worden. Sie unteracheiden sich in ihrem Querschnitt on den Arbeitsrmen, weil sie der Klappenlcinematik angepaßt sind. fieber die 7.wis henarbeitsräume wird der Kolben aufgrund der kinetischen Energie geführt, Bei der hier beschriebenen Kolbenposition, bei welcher noch der rückwärtige Teil mit dem Kolbenboden an Arbeitsraum 3 geführt wird, erfolgt Erregung von Elektromagneten, die an der Fläche der Klappen 17 und 18 verteilt sind. Wenn nun auch der Kolbenboden 6 a aus Arbeitsraum 3 austritt und sich in Höhe der türflügelartig in Kolbendurchlaßstellung geöffneten Klappen 17 und 1d Zip befindet, werden diese von dem Stahlboden 6 a des Kolbens mit einer Kraft angezogen, die sich aus der magnetischen Feldstärke und der Klappenfläche ermittelt. Die Klappen 17 und 18 legen sich um den Kolbenboden und bilden so eine gemeinsame Verschlußplatte 17/1d, die sich zusammen mit dem Kolbenboden auf Arbeitsraum 4 zubewegt0 Bei Anschlag der Verschlußplatte an einen Dichtungsflansch des Arbeitsraumes an der Kolbeneinlaufseite des Arbeitsraumes 4 schaltet der Erregerstrom für die Elektromagneten an der Verschlußplatte 17/18 ab, und drei Rollenverschlüsse arrettieren die Verschlußplatte an Arbeitsraum 4. Die am Arbeitsraum 4 über die Verschlußplatte 17/18 übergreifenden Rollenverschlüsse entsprechen vollkommen in Rollenverschlüssen von Arbeitsraum 3, für den nur die Rollenverschlüsse 20 und 21 sichtbar sind. Der dritte Rollenverschluß am Ringnut des Kolbenschaftes ist nicht sichtbar. Für die rückwärtige Abdichtung des Arbeitsraumes sorgt der Diohtungsrand 22 an den Klappen zusammen mit einem Dichtungsflansch an der Kolbeneinlaufkante des Arbeitsraumes, an die die Verschlußplatte angedrückt wird.When ir piston leaves the working space 3 and with its nose 6 b in the workspace 4 has entered, he receives his guidance from both workspaces together. The front part of the piston with the piston nose is in working space 4 6 b out, in working space 3 the rear part with the piston head 6 a. on This is how the reaction forces of the piston are also when it moves over the intermediate working spaces 59 and 59 a supported. These intermediate work spaces are alone for the provision of the K1aPPen has been set up. They subordinate themselves in theirs Cross-section of the working arms because they are adapted to the valve kinematics. fever the 7th wis hen work spaces, the piston is guided due to the kinetic energy, In the piston position described here, in which the rear part is still is guided with the piston head to working chamber 3, there is excitation of electromagnets, which are distributed on the surface of the flaps 17 and 18. If now also the piston crown 6 a exits from working space 3 and is at the level of the door leaf like in piston passage position open flaps 17 and 1d Zip is located, these are from the steel bottom 6 a of the Piston attracted with a force that results from the magnetic field strength and the flap area determined. The flaps 17 and 18 wrap around the piston crown and thus form a common closure plate 17 / 1d, which is located together with the piston head Moved towards working space 4 0 When the closure plate hits a sealing flange of the working space on the piston inlet side of the working space 4 switches the excitation current for the electromagnets on the locking plate 17/18, and three roller locks lock the locking plate on workspace 4. The on workspace 4 via the Locking plate 17/18 overlapping roller locks correspond completely in Roller locks from work space 3, for which only roller locks 20 and 21 are visible. The third roller lock on the ring groove of the piston skirt is not visible. The sealing edge ensures the rear sealing of the working area 22 on the flaps together with a sealing flange on the piston inlet edge of the working area against which the closure plate is pressed.
Für den Vorschub der Verschlußplatte können anstelle der magnetischen Kräfte auch hydraulische, pneumatische oder geeignete mechanische Hilfsmittel verwendet werden.For the advance of the closure plate, instead of the magnetic Forces hydraulic, pneumatic or suitable mechanical aids are also used will.
Nach Abschluß des Arbeitsraumes nach rückwärts wiederholen sich an Arbeitsraum 4 die mit der Leistungsabgabe verbundenen Vorgänge von Arbeitsraum 3: Das Ventil 30 gibt dem Kraftstoffdampf Seien Zutritt zu Arbeitsraum 4. Anschl eßend öffnen de Ventile 36; 37 und 38 nach angeschaitetem Programm dcr $chaltsgmente 54 und 55 an der Steuerscheibe 53. Die in den Luftspeicherpatronen ist2; 43 und 44 verdichtete Luft durchströmt portionsweise die Kraftstoffaut bereitungskammer 32 und bringt, ebenfalls portisnsweises den auf Entzündungstemperatur auf0eheizten- Kraftstoffdampf zur Zündung und Verbrennung im quasi-isothermen Bereich. Wie an Arbeitsraum 3 1800 vorher schließt sich an die isotherme Kolbenvorschubphase auch hier die adiabatische bzw. polytrope an.After completing the work area, they repeat themselves backwards Workspace 4 the processes associated with the output from Working space 3: The valve 30 gives the fuel vapor access to the working space 4. Then open the valves 36; 37 and 38 according to the program dcr $ chaltsgmente 54 and 55 on the control disk 53. Those in the air storage cartridges is2; 43 and 44 compressed air flows through the fuel preparation chamber in portions 32 and brings, also portically, the heated to ignition temperature Fuel vapor for ignition and combustion in the quasi-isothermal range. How to Working space 3 1800 before this also follows the isothermal piston advance phase here the adiabatic or polytropic.
Parallel zur Arbeitsabgabe an Arbeitsraum 4 erfolgt die Vorbereltung von Arbeitsraum 3 auf den nächsten Arbeitshub: Mithilfe elektro-magnetischer, pneumatischer, hydraulischer oder mechanischer Einrichtungen wird nach Abheben der drei Rollenverschlüsse an Arbeitsraum 3, von denen nur die Rollenverschlüsse 20 und 21 sichtbar sind, die Verschlußplatte 15/16 entriegelt.The preliminary ruling takes place parallel to the submission of work to work room 4 from work area 3 to the next work stroke: With the help of electro-magnetic, pneumatic, hydraulic or mechanical equipment is removed after lifting the three roller locks to work space 3, of which only the roller locks 20 and 21 are visible, the Locking plate 15/16 unlocked.
Für die Entriegelung der Rollenverschlüsse stehen ebenfalls mechanische, pneumatische, hydraulische und elektromagnetische Hilfsmittel zur Auswahl, Die beiden Klappen werden in Führungen, die aus Gründen der zeichnerischen Vereinfachung nicht dargestellt sind, mithilfe dieser pneumatischen, hydraulischen, mechanischen oder hydraulischen Hilfsmittel so weit in den Zwischenarbeitsraum 59 a transportiert, daß ihre Kanten an die Kolbenablaufkante von Arbeitsraum 4 anstoßen, wo sie türflügelartig in Kolbendurchlaßstellung geöffnet, bis zu ihrer erneuten Betätigung verbleiben. In den Figuren 2 und 3 ist der einfachste Fall ihrer Öffnung und Rückführung durch gespannte Federn 19 dargestellt. Die Spannung dieser Federn erfolgt während der Bewegung der Verschlußplatte zusammen mit dem Kolbenboden in Richtung Arbeitsraum. Für jede der beiden Klappen ist je eine Feder vorgesehen, die sich am Gehäuse abstützt Weitere Abläufe in der Vorbereitungsphase, wie sie für Arbeitsraum 4 beschrieben wurden, sind entsprechend Kraftstoffeinspritzung mit Niederdruckdüse 56 in die Kraftstoffaufbereitungskammer 31, Kraftstoffaufbereitung und Luftverdichtung in den Luftspeicherpatronen-39; 40 und 41 mit den Ventilen 33; 34 und 35 zur Kraftstoffaufbereitungskammer 31 und den Ventilen 45; 46 und 47 zum Luftführungskanal 51.There are also mechanical, pneumatic, hydraulic and electromagnetic tools to choose from, the two Flaps are in guides, which for reasons of simplicity of the drawing are not are shown using this pneumatic, hydraulic, mechanical or hydraulic aids transported so far into the intermediate work area 59 a, that their edges abut the piston trailing edge of work space 4, where they are like a door leaf remain open in the piston open position until they are actuated again. In Figures 2 and 3, the simplest case of their opening and return is through tensioned springs 19 shown. The tension of these springs takes place during the Movement of the closure plate together with the piston head in the direction of the working space. For each of the two flaps a spring is provided, which is supported on the housing Further processes in the preparation phase, as described for work room 4 are, accordingly, fuel injection with low-pressure nozzle 56 into the fuel processing chamber 31, fuel processing and air compression in the air storage cartridge 39; 40 and 41 with the valves 33; 34 and 35 for Fuel processing chamber 31 and the valves 45; 46 and 47 to the air duct 51.
Wenn nun der Kolben in den Zwischenarbeitsraum 59 einläuft und dann mit seiner ITase 6 b in den Arbeitsraum 3 hineinfährt, erfolgt in der gleichen Weise wie 1800 vorher die Magnetisierung der türflügelartig in Kolbendurchlaßstellung geöffneten Klappen 15 und 16 nach geschaltetem Programm an den Schaltsegmenten 54 und 55 der Steuerscheibe 53. Die Klappen werden ebenfalls vom Kolbenboden 6a angezogen, wenn sich dieser in ihrer Höhe befindet. Sie bilden die Verschlußplatte 15/16, die, elektromagnetisch am Kolbenboden angeheftet, mit diesem in Richtung Arbeitsraum 3 wandert, wobei die Federn 19 gespannt werden. Diese Verschlußplatten werden anschließend durch die drei Rollenverschlüsse, von denen die Rollenverschlüsse 20 und 21 sichtbar dargestellt sind, der dritte sich aber hinter der Zeichenebene befindet, zur rückwärtigen Begrenzung des Arbeitsraumes arrettiertO Nach der Arrettierung der Verschlußplatte schaltet der Erregerstrom ab; es öffnet das Ventil 29 zur Kraftstoffaufbereitungskammer. Auf einen mittleren Druck hochgespannte Kraftstoffdämpfe, auf Entzündungstemperatur aufgeheizt, strömen in den Arbeitsraum und erteilen, wie 1800 und 3600 vorher, dem Kolben seine erste milde Beschleunigung. Anschließend öffnen die Ventile der Luftspeicherpatronen nach dem an der Steuerscheibe angeschalteten Programm; während der adiabatischen Verdichtungsphase auf Entzündungstemperatur gebrachte Luftportionen durchströmen die Kraftstoffaufbereitungskammer und bringen die Kraftstoffmoliküle zur Zündung und Verbrennung, wobei die Expansion des Arbeitsraumes zunächst dem isothermen und anschließend dem adabatischen Expansionsgesetz angepaßt ist. Parallel zur Arbeitsabgabe an Arbeitsraum 3 erfolgt wiederum Vorbereitung von Arbeitsraum 4 auf den nächsten Arbeitshub mit Kraftstoffeinspritzung in die Kraftstoffaufbereitungskammer, Kraftstoffverdampfung, Luftverdichtung und Bereitstellung der Verschlußklappen im Zwischenarbeitsraum 59.If now the piston runs into the intermediate working space 59 and then with its ITase 6 b moves into the work space 3, takes place in the same way As in 1800 before the magnetization of the door leaf-like in the piston open position opened flaps 15 and 16 according to the switched program on the switching segments 54 and 55 of the control disk 53. The flaps are also attracted by the piston crown 6a, when this is at their height. They form the closure plate 15/16, Electromagnetically attached to the piston head, with this in the direction of the work space 3 migrates, the springs 19 being tensioned. These closure plates are then through the three roller locks, of which the roller locks 20 and 21 are visible are shown, but the third is behind the plane of the drawing, to the rear Boundary of the working area locked O After locking the locking plate switches off the excitation current; it opens the valve 29 to the fuel processing chamber. Medium pressure fuel vapors at ignition temperature heated, pour into the work area and, like 1800 and 3600 before, give the Piston its first mild acceleration. Then the valves of the air storage cartridges open according to the program switched on on the control disc; during adiabatic Air portions brought to the ignition temperature flow through the compression phase the fuel preparation chamber and ignite the fuel molecules and combustion, the expansion of the working space initially being isothermal and is then adapted to the adabatic expansion law. Parallel to the submission of work At work space 3, work space 4 is again prepared for the next Working stroke with fuel injection into the fuel processing chamber, fuel evaporation, Air compression and provision of the closing flaps in the intermediate work space 59.
Mit dem Kolben hat sich auch die Welle 8 einmal gedreht und ebenso die mit ihr fest verbundene Induktionsscheibe 11. Die für die Induktion notwendige Relativgeschwindigkeit kann auch bei fester Induktionsscheibe und sich drehenden Polscheiben erreicht werdene In Abhängigkeit von der Größe der Relativgeschwindigkeit LQ in den einzelnen Stäben der InduT:ftionsstufen 12; 13; 14 eine Spannung induziert. Die Schaltung der Stäbe in den Stromkreis mit dem Verbraucher erfolgt nach den Gesihtspirnten Strom und Spannung, wobei reine Parallelschaltull2 oder reine Reihenschaltung die Extremfälle darstellen. Für die meisten Verbraucher dürften kombinierte Parallel-Reihenschaltungen zweckmäßig sein, wo ein Teil der Stäbe parallel, der andere aber in Reihe geschaltet ist. Gleichzeitig mit der Stromabgabe an den Verbraucher erfolgt auch eine Stromspeicherung in Akkumulatoren.The shaft 8 has also rotated once with the piston and likewise the induction disc firmly connected to it 11. The one necessary for induction Relative speed can also be used at a fixed rate Induction disc and rotating pole disks can be achieved depending on the size of the relative speed LQ in the individual bars of the InduT: ftion levels 12; 13; 14 induces a voltage. The connection of the rods in the circuit with the consumer takes place according to the Gesihtspirnten Current and voltage, with pure parallel switching or pure series connection Represent extreme cases. For most consumers, combined parallel series connections are likely be useful where some of the bars are connected in parallel, but the other in series is. At the same time as the electricity is delivered to the consumer, electricity is also stored in accumulators.
Als Anlaßhilfe ist eine solche Schaltung vorgesehen, bei welcher das Motorprinzip am Stromgenerator angewandt wird, nämlich, daß durch die Stäbe an der Induktionsscheibe Strom-geleitet wird. Bei den Magneten der Polträgerscheiben kann es sich sowohl um Elektro- als auch Dauermagneten handeln; für Elektromagneten ist ihre Schaltung nach dem Dynamoprinzip vorgesehen.Such a circuit is provided as a starting aid in which the Motor principle is applied to the generator, namely that by the rods on the Induction disc is current-conducted. With the magnets of the pole carrier disks both electric and permanent magnets are involved; for electromagnets is their circuit provided according to the dynamo principle.
Beim Ausstoßen der abgearbeiteten Gase schiebt der Kolben diese vor sich herO Die Gase entweichen durch den Auslaß 63 bzw. 64 mit Abgasrohr.When the processed gases are expelled, the piston pushes them forward The gases escape through the outlet 63 or 64 with the exhaust pipe.
Das für die Dichtung benötigte Ol wird von einer Zahnradpumpe durch die hohle Welle ö und durch den Ölführungskanal 26 des Kolbenschaftes 7 zu der Düse 25 und dem Düsenträger 27 gepumpt. Das Öl dichtet Kolben 6, Dichtungsreif 23 und benetzt zusätzlich auch die Gleitdichtungen 28 und 28a.The oil required for the seal is supplied by a gear pump the hollow shaft ö and through the oil guide channel 26 of the piston shaft 7 to the nozzle 25 and the nozzle carrier 27 are pumped. The oil seals piston 6, circlip 23 and additionally wets the sliding seals 28 and 28a.
Eine Variante der gesamten Arbeitseinheit ergibt sich dann, wenn der verlängerte Kolben in Form eines Ringsegmentes die Aufgaben eines Polträgers übernimmt, indem auf die Oberfläche dieses Kolbens N- und S-Pole aufgesetzt und die Induktionsstäbe im Mantel des Ringkanales so untergebracht sind, daß die magnetischen Feldlinien beim Umlauf des Kolbens im Ringkanal die Induktionsstäbe schneiden. Für die Stromabnahme brauchen in diesem Falle keine beweglivhen Teile verwandt werden, und die Schaltung der stäbe karin durch einfache Kontakte erfolgen. Bei dieser Variante k3nnen, bezogen auf das oben beschriebere System, auf der Motorseite Kolbenschaft und elle eingespart werden. Damit kann auch der far den Kolbenschaft ausgesparte Ringspalt entfallen, so daß der Mantel des Arbeitsraumes nutspaltfrei über seinen querschnitt geschlossen ist. Auf der Generatorseite entfallen Polträgerscheiben und Induktionsßcheibe.A variant of the entire unit of work arises when the elongated piston in the form of a ring segment takes on the tasks of a pole carrier, by placing N and S poles on the surface of this piston and the induction rods are housed in the jacket of the ring channel so that the magnetic field lines cut the induction rods as the piston rotates in the ring channel. For the Power consumption in this case no moving parts need to be used, and the circuit the wands karin are made through simple contacts. With this variant you can, related on the system described above, on the engine side piston skirt and elle saved will. This means that the annular gap cut out for the piston skirt can be omitted, so that the jacket of the working space is closed over its cross-section without a slot gap is. There are no pole support disks and induction disks on the generator side.
An ihre Stelle treten dann, wie bereits gesagt, der verlängerte Kolben in Form des Ringsegmentes, dessen Mantel mit Polen besetzt ist und die Induktionsstäbe in der Wandung des Arbeitsraumes. Vom oben beschriebenen Ausgangssystem werden übernommen: Verschlußklappen, Kraftstoffaufbereitungskammer und Luftspeicherpatronen sowie Luftkompressor und Kraftstoffpumpe im Niederdruckbereich0As already mentioned, it is replaced by the elongated piston in the form of the ring segment, the jacket of which is covered with poles, and the induction rods in the wall of the work area. The following are taken from the original system described above: Shutters, fuel preparation chamber and air storage cartridges as well as air compressor and fuel pump in the low pressure range 0
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742406684 DE2406684A1 (en) | 1974-02-13 | 1974-02-13 | Internal combustion engine and generator assembly - has comprises toroidal cylinder with piston in continuous circular motion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742406684 DE2406684A1 (en) | 1974-02-13 | 1974-02-13 | Internal combustion engine and generator assembly - has comprises toroidal cylinder with piston in continuous circular motion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2406684A1 true DE2406684A1 (en) | 1975-08-21 |
Family
ID=5907192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742406684 Pending DE2406684A1 (en) | 1974-02-13 | 1974-02-13 | Internal combustion engine and generator assembly - has comprises toroidal cylinder with piston in continuous circular motion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2406684A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2539811A1 (en) * | 1983-01-24 | 1984-07-27 | Bras Jean | THERMAL MACHINES WITH EXTERNAL OR INTERNAL ENERGY SOURCES, COMPRESSOR TYPE OR STIRLING CYCLE ENGINE FOR EXAMPLE |
WO2003091555A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Lola Group Ltd | Power unit |
DE102008048638A1 (en) * | 2008-09-24 | 2010-03-25 | WÜRZ, Raimund | Electrical generator for e.g. francis turbine, in industrial plant, has coil, and piston carrying electromagnet along circular path, where magnet is bypassed at coil such that electric voltage is induced in coil |
CN107448283A (en) * | 2017-09-30 | 2017-12-08 | 上海应用技术大学 | A kind of swing type permanent magnetism free-piston electricity generation system |
-
1974
- 1974-02-13 DE DE19742406684 patent/DE2406684A1/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2539811A1 (en) * | 1983-01-24 | 1984-07-27 | Bras Jean | THERMAL MACHINES WITH EXTERNAL OR INTERNAL ENERGY SOURCES, COMPRESSOR TYPE OR STIRLING CYCLE ENGINE FOR EXAMPLE |
EP0114781A1 (en) * | 1983-01-24 | 1984-08-01 | Gaz De France | Heat engine with an internal or external energy source with cylinders of the compressor type or Stirling cycle type |
US4545205A (en) * | 1983-01-24 | 1985-10-08 | Ste. Gaz De France | Stirling cycle or compressor-type thermal engine having a power source positioned externally to or internally to its cylinders |
WO2003091555A1 (en) * | 2002-04-26 | 2003-11-06 | Lola Group Ltd | Power unit |
DE102008048638A1 (en) * | 2008-09-24 | 2010-03-25 | WÜRZ, Raimund | Electrical generator for e.g. francis turbine, in industrial plant, has coil, and piston carrying electromagnet along circular path, where magnet is bypassed at coil such that electric voltage is induced in coil |
CN107448283A (en) * | 2017-09-30 | 2017-12-08 | 上海应用技术大学 | A kind of swing type permanent magnetism free-piston electricity generation system |
CN107448283B (en) * | 2017-09-30 | 2020-06-30 | 上海应用技术大学 | Swing type permanent magnet free piston power generation system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60108115T2 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH FREE PISTON AND VALVES IN THE PISTONS | |
DE102014101274B4 (en) | Four stroke duty cycle linear generator assembly and vehicle with the same | |
DE2250355A1 (en) | INTEGRAL TURBO COMPRESSOR | |
EP1645719A1 (en) | Engine and method for power generation | |
DE69202460T2 (en) | MAGNETIC DEVICE FOR CONVERTING A FLOATING TO ROTATING. | |
DE102009029950A1 (en) | Fuel rotation motor, particularly for propulsion of motor cars, has stator and rotary piston made of cylindrical wheel segments arranged in pair, which have two different outer contour radiuses | |
AT397838B (en) | PISTON PISTON ENGINE | |
DE102010019555A1 (en) | Fuel rotary piston engine, particularly for propulsion of motor vehicles, comprises closed cylindrical hollow chamber, which is formed from stator, cladding segments, valve segments with combustion chambers, and sprung front plates | |
DE2406684A1 (en) | Internal combustion engine and generator assembly - has comprises toroidal cylinder with piston in continuous circular motion | |
DE2558919C2 (en) | ||
DE102006014425A1 (en) | Fuel rotary piston engine e.g. petrol engine, for e.g. driving motor vehicle, has operating area partitioning controllable separating pushers into operating chambers from stator, where chambers reduce and increase piston`s rotation movement | |
DE102015003456A1 (en) | Garri fuel rotary engine and engine block | |
DE2303779C3 (en) | Method and device for converting thermal energy into another form of energy | |
WO2012052518A1 (en) | Constant-volume internal combustion engine | |
DE102007056621A1 (en) | Rolling piston motor arrangement for driving stationary and mobile machines and vehicles using liquid or gaseous fuels, has two axially supported cylinders arranged tangentially to each other | |
DE102016200057B4 (en) | Internal combustion engine with folding combustion chamber | |
DE19954480A1 (en) | IC engine with rotating radial pistons e.g. for compression and working modes with the two pistons provided respectively with piston flanks to suit the respective mode | |
EP0307417B1 (en) | Rotating piston machine | |
WO2005017319A1 (en) | Annular rotating piston machine | |
DE102016012831A1 (en) | Rotary motor for converting potential into kinetic energy | |
DE3905383A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE3507856A1 (en) | Turbine internal combustion engine | |
AT358879B (en) | HOT OR PRESSURE GAS MACHINE WITH OPEN CIRCUIT WITH AT LEAST TWO TROCHOIDAL CYLINDERS | |
DE102014014371A1 (en) | Garri fuel rotary engine and engine block | |
EP3029266B1 (en) | Rotary cylinder engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHJ | Non-payment of the annual fee |