DE2628155A1 - IC engine with compression and combustion cylinders - has cylinder arranged side by side with common crank and heat insulation for combustion cylinder - Google Patents

IC engine with compression and combustion cylinders - has cylinder arranged side by side with common crank and heat insulation for combustion cylinder

Info

Publication number
DE2628155A1
DE2628155A1 DE19762628155 DE2628155A DE2628155A1 DE 2628155 A1 DE2628155 A1 DE 2628155A1 DE 19762628155 DE19762628155 DE 19762628155 DE 2628155 A DE2628155 A DE 2628155A DE 2628155 A1 DE2628155 A1 DE 2628155A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
cylinder
combustion
compression
piston
valve
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
Application number
DE19762628155
Other languages
German (de)
Inventor
Ewald Dipl Ing Renner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19762628155 priority Critical patent/DE2628155A1/en
Publication of DE2628155A1 publication Critical patent/DE2628155A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02Engines with prolonged expansion
    • F02B41/06Engines with prolonged expansion in compound cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
    • F02B33/06Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
    • F02B33/22Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with pumping cylinder situated at side of working cylinder, e.g. the cylinders being parallel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Abstract

The four working strokes are divided between two cylinders arranged side by side and working from a common crank shaft. The combustion air is inducted and compressed in the first cooled compression cylinder. The compressed charge is then transferred via a transfer valve (17) to the second cylinder before both pistons reach t.d.c. while the exhaust valve (19) is closed. The residue exhaust gases could be expelled if necessary by air from slots in the cylinder wall before the power piston reaches t.d.c. This process also helps to cool the exhaust valve. The second cylinder is insulated against heat losses and contains a heat storage and exchange insert (10) in the cylinder head. The combustion chamber (10a) is formed as a turbulence head and embedded in the heat exchanger.

Description

Ewald Renner "Verbrennungsmotor" München, den 20.6.7(5 8 München 60Ewald Renner "Combustion Engine" Munich, June 20th, 7 (5 8 Munich 60

2) Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Wirbelkammer ausgebildete Verbrennungsraum außen und innen durc-h zylindrische oder konische, konzentrische Wände (10a und 10b), einer flachen oberen Wand und dem im oberen Totpunkt befindlichen Kolbenboden begrenzt wird und einen Ringraum bildet, dessen Durchmesser nach dem Gasweg in der verfügbaren Zeit so bemessen wird, daß der Brennstrahl im Kreise mindestens ein bis mehrmals umgewälzt wird, daß der Eingraum in seiner Achsrichtung gegen den Kolbenboden konisch erweitert ist? daß die gasberührte Oberfläche auch des Wärmetauschers , in der die Wirbelkammer eingebettet ists sowie der Wärmetauscher an Kolbenboden, durch Hippen, Warzen, lamellen, Drahtpakete, oder ähnlich vergrößert ist, und mehrere solche Wirbelkammern paralell oder in Serie angeordnet werden können,,2) Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the combustion chamber designed as a swirl chamber is limited outside and inside byc-h cylindrical or conical, concentric walls (10a and 10b), a flat upper wall and the piston head located in the top dead center and an annular space forms, the diameter of which is dimensioned according to the gas path in the available time so that the focal beam is circulated in a circle at least one or more times that the inlet space is conically widened in its axial direction towards the piston head ? that the gas-wetted surface and the heat exchanger, in which the vortex chamber is embedded s and the heat exchanger on the piston crown, through hip, warts, lamellar, wire packets, or is increased similarly, and a plurality of such vortex chambers can be arranged in paralell or in series ,,

3) Verbrennungsmotor nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (19) während der Verbrennungsperiode durch Abdeckung mittels eine Kolbenaufsats@s (12a) gegen ?/ärme strahlung ge- · schützt ist. 3) Internal combustion engine according to claims 1-2, characterized in that the exhaust valve (19) is protected against poor radiation during the combustion period by covering it by means of a piston attachment (12a).

4) Verbrennungsmotor nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eiaer Sühichtladung, der Kraftstoff über Düse (16) in den Totraum des Kompressionszylinders, vor dem Verdichtungshub, gespritzt wird.4) internal combustion engine according to claim 1-3, characterized in that that to generate a sight charge, the fuel through the nozzle (16) into the dead space of the compression cylinder, before the compression stroke, is injected.

5) Verbrennungsmotor nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserzusatz in den Totraum des Kompressionszylinders über Düse (16) zur Herabsetzung der Kompressions-, der Zylinderkopf- and der Abges-Temperaturen, sowie zur Leistungssteigerung durch die Dampferzeugung, letztere wie bekannt, vorgesehen ist.5) internal combustion engine according to claim 1-4, characterized in that that the addition of water into the dead space of the compression cylinder Nozzle (16) to reduce the compression, cylinder head and the Abges temperatures, as well as to increase performance through the Steam generation, the latter as known, is provided.

6) Verbrennungsmotor nach Anspruch 1-5» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Überströmventil und der Wirbelkammer eine Zündoder Glüh-Kerze (18) und/oder eine Hochdruck-Einspritzdüse £20) für Kraftstoff angeordnet ist.6) Internal combustion engine according to claims 1-5 »characterized in that an ignition or between the overflow valve and the swirl chamber Glow plug (18) and / or a high pressure injection nozzle £ 20) is arranged for fuel.

7) Verbrennungsmotor nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spritzstrahl der Düse (16) für Kraftstoff und Wasser, zwecks Kühlung, auf den Teller des überströmventiles (17)gprichtet ist.7) Internal combustion engine according to claim 1-6, characterized in that the spray jet of the nozzle (16) for fuel and water, for the purpose Cooling, on the plate of the overflow valve (17) is gprierter.

709881/0105709881/0105

Dipl.-Ing. Ewald Renner München, den 20.6.1976Dipl.-Ing. Ewald Renner Munich, June 20th, 1976

8000 München 60 , 8000 Munich 60 ,

Menterstr. 11 "* ι r -> η ι r- r-Menterstr. 11 "* ι r -> η ι r- r-

2b28 I 552b28 I 55

Gegenstand der Patentanmeldung: "Verbrennungsmotor"Subject of the patent application: "Combustion engine"

Vorliegende Anmeldung befasst sich mit einem Verbrennungsmotor, der als Hub- oder Dreb-Kolbenmotor, mit Gemisch- oder luftansaugung, auch mit Schichtladung, ähnlich dem Otto- oder Diesel-Verfahren, jedoch mit auf 2 Zylinder verteiltem Viertakt-System arbeitet und bei einem verbesserten thermischen Wirkungsgrad, schadstoffarae Abgase, die Verwendung niedrigoktaniger, d.h. bleifreier Brennstoffe, gedrängte Bauart und gemindertem Lärmpegel aufweist.The present application deals with an internal combustion engine that as a reciprocating or Dreb piston engine, with mixture or air intake, also works with stratified charge, similar to the Otto or Diesel process, but with a four-stroke system distributed over 2 cylinders with an improved thermal efficiency, pollutant-rich exhaust gases, the use of low octane, i.e. lead-free fuels, compact design and reduced noise level.

Die Brennstoffausnutzung im Motor ist abhängig vom angewandten thermischen Verfahren and beträgt bei mittleren Otto-Motoren ca. 24-28$, in Diesel-Motoren 35 - 40 #, in Großmotoren bis 45 i». Bei ersteren gehen ca. je ein Drittel durch Zylinderkühlung und Abgase verloren, beim Diesel hier entsprechend weniger. Von den beim Otto- und Diesel-Motor fast gleich großen Kühlverlusten von ca. 32 }6 gehen 60 - 70 f> davon, also etwa 22 $> der BremiBtoffwärme durch den Zylinderkopf, der Rest durch die Zylinderwandung verloren.The fuel utilization in the engine depends on the thermal process used and is around $ 24-28 for medium-sized Otto engines, 35-40 # in diesel engines, and up to 45 # in large engines . With the former, about one third each is lost through cylinder cooling and exhaust gases, with diesel accordingly less. From the petrol and diesel engine almost equally large heat losses of about 32} 6 go 60-70 f> of it, lost or about $ 22> the BremiBtoffwärme through the cylinder head, the rest through the cylinder.

Each dem Verfahren der Anmeldung soll nun ein beträchtlicher Teil dieser Zylinderkopfwärme mittels eines wärmedichten, als Wärme-Speicher und -Tauscher ausgebildeten Zylinderkopfes, sowie der Abgaswärme, zur Leistungserhöhung ausgenutzt werden.Each of the process of the application is now supposed to take a considerable part of this cylinder head heat by means of a heat-proof, as a heat accumulator and exchanger trained cylinder head, as well as the exhaust gas heat, can be used to increase performance.

Dies ist jedoch nur bei erhöhten, dieselähnlichen Verdichtungsverhältnissen möglich, wo die Abgase weiter entspannt werden als bei Otto-Motoren. Hier wird die Verdichtungshöhe jedoch durch die Klopffestigkeit der Kra-ftstoffe begrenzt, die zur Zeit vorwiegend mit umwelt-BChädlichen Bleizusätzen erzielt wird.However, this is only possible with increased, diesel-like compression ratios possible where the exhaust gases are relaxed more than with Otto engines. Here, however, the compression level is determined by the knock resistance the fuels are limited, which are currently predominantly with environmentally harmful substances Lead additives is achieved.

Nach dem Verfahren der Anmeldung sollen nun trotz hoher Verdichtung auch bleifreie Kraftstoffe verwendet werden können.According to the registration procedure, despite the high compression unleaded fuels can also be used.

Zur Verminderung der Schadstoffe in den Abgasen, wie CO, GH und Ν0χ wurden bisher folgende Verfahren bekannt: 1) Die Nachverbrennung der Abgase, auch in Katalysatoren, die allerdings erhöhten Kraftstoffverbrauch bedingt und teuer ist, 2) die Schichtladung, bei der zuerst ein fettes und danach ein mageres Gemisch verbrannt wird, was brauch-To reduce the pollutants in the exhaust gases, such as CO, GH and Ν0 χ , the following methods have been known so far: 1) The afterburning of the exhaust gases, also in catalytic converters, which, however, increases fuel consumption and is expensive, 2) the stratified charge, with the first one fat and then a lean mixture is burned, which

709881/0105709881/0105

-2--2-

Ewald Renner "Verbrennungsmoter" München, den 20.6.1976 8 München 60Ewald Renner " Combustion Moter" Munich, June 20, 1976 8 Munich 60

-bare werte gibt, 3) Die kontinuierliche Verbrennung in Spezielbrennern, was sehr gute Werte gibt aber für den vorliegenden Fall nicht verwendbar igt, und 4) des bekannte Dieselverfahren, das, abgesehen von der Ruß- und Gerüche-Belästigung relativ schadetoffarm arbeitet.- gives usable values, 3) the continuous combustion in special burners, which gives very good values but cannot be used for the present case, and 4) the known diesel process, which, apart from from the soot and odor nuisance works relatively low in harmful substances.

Das Verfahren nach der Anmeldung ermöglicht die Anwendung der Schichtladung und eine nachherige Umwälzverbrennung im heißen Wirbelkopf, so daß auch hier in Richtung schadetoffarmer Abgase mit Vorteilen zu rechnen ist.The procedure after registration enables the use of stratified charge and a subsequent circulation combustion in the hot vortex head, so that here too in the direction of low-pollutant exhaust gases with advantages is to count.

Zur Verbesserung der genannten Verhältnisse schlägt die Anmeldung nun einen Verbrennungsmotor vor, bei dem die 4 Arbeitstakte auf 2 Zylinder in der V/eise aufgeteilt sind, daß das Ansaugen und Verdichten der Ladung in einem separaten, gekühlten Kompressionszylinder mit kleinstmöglichem Totraum, und die Verbrennung, die Expansion und der Ausschub in einem anderen, dem Kraft zylinder, mit größerem Durchmesser, wäremdiehtem Verbrennungsraum, der als Wirbelkopf, sowie Wärme-Speicher und -Tauscher ausgebildet ist, stattfindet. Auch der Boden des Kraftkolbens besitzt eine WärmeEpeicherplatte.To improve the conditions mentioned, the application now proposes an internal combustion engine in which the 4 working cycles are reduced to 2 Cylinders are divided in the way that suction and compression the load in a separate, cooled compression cylinder with the smallest possible dead space, and the combustion, the expansion and the extension in another, the power cylinder, with a larger diameter, heat-like combustion chamber, which is designed as a vortex head, as well as heat storage and exchanger, takes place. So is the floor the power piston has a heat storage plate.

Die Verbrennung des Gemisches oder des Kraftstoffes in der verdichteten luft findet beim Überströmen aus dem Kompressionszylinder in den Verbrennungsraum des KraftZylinders, hinter dem Überströmventil, statt. Die Kolben des Kompressions- und des Kraft-ZyIInders erreichen fast zu gleicher Zeit den oberen Totpunkt, letzterer evtl. etwas voreilend. In beiden Zylindern, als Einheit^ findet also bei jeder Umdrehung ein Krafthub statt, wie bei einem bekannten Σ-ΖνϋηαβΓ^-Τβ^ηιοΐοΓ. Diese Einheit besitzt 3 Ventile nämlich, das Einlaß-, das Überström- und das Auslaß-Ventil.The combustion of the mixture or the fuel in the compressed Air flows over from the compression cylinder into the combustion chamber of the power cylinder, behind the overflow valve. The pistons of the compression and power cylinders are almost reaching at the same time the top dead center, the latter possibly leading a little. In both cylinders, as a unit, ^ occurs with every revolution Power stroke instead, as with a well-known Σ-ΖνϋηαβΓ ^ -Τβ ^ ηιοΐοΓ. This unit has 3 valves namely, the inlet, the overflow and the exhaust valve.

Der Kompressions- und der Kraft-Zylinder können vorzugsweise paralell zueinander angeordnet und die Kolben von der gleichen Kurbel einer Kurbelwelle angetrieben sein. Es sind aber auch andere wie nebeneinander-, gegenüberliegende oder im Winkelstehende Anordnungen möglich, bei denen die oberen Toträume beisammen liegen und die Kolben diese fast gleichzeitig erreichen.The compression and force cylinders can preferably be parallel arranged to each other and the pistons driven by the same crank of a crankshaft. But there are also others like side by side, opposing or angled arrangements possible, in which the upper dead spaces are together and the pistons reach them almost simultaneously.

Die hohe Gemischverdichtung beim Anmeldungsgegenstand ist dadurch möglich, daß neben der Mantelkühlung des Kompressionszylinders noch eine an sich bekannte Wasserennspritzkühlung zusammen mit dem KraftstoffThe high mixture compression in the subject of the application is possible because that in addition to the jacket cooling of the compression cylinder another known water spray cooling together with the fuel

'""ΌΡΥ'"" ΌΡΥ

709881/0105 3 709881/0105 3

Ewald Renner "VerbrennungFmo tor" München, den 20.6.1976 8 München 60 Ewald Renner "Combustion Motor " Munich, June 20, 1976 8 Munich 60

in einer Menge vorgesehen ist, daß diese durch die Kompressionswärme vollständig verdampft und überhitzt wird, wodurch die Temperatur unter der Selbstentzündungsgrenze des Kraftstoffes gehalten wird. Dieser Dampf wird im Brennraum am Wärmet auschef^en Verbrennungsgasen weiter erhitzt und liefert zusätzlichen Kraftdampf bei leicht gesenkter Abgastemperatur. Der Wasserzusatz wird am besten in Abhängigkeit von der Belastung, etwa der Abgastemperatur, geregelt.is provided in an amount that this by the heat of compression completely evaporates and overheats, keeping the temperature below the auto-ignition limit of the fuel. This steam is in the combustion chamber on the heat exchanger from combustion gases continues to heat up and provides additional power steam with a slightly lower exhaust gas temperature. The water addition is best depending controlled by the load, such as the exhaust gas temperature.

Zum Einlaß der neuen Ladung in den Verbrennungsraum muß das Überströmventil noch vor dem Totpunkt öffnen, nachdem das Auslaßventil, zur Vermeidung von Ladungsverlusten geschlossen hat. Die nicht ausgeschobenen Eestgase im Kraftzylinder werden daher etwas verdichtet, dadur^c! und an den Wärmetauschern erwärmt, so/>diese gewonnene Energie dem Prozeß zu gute kommt.The overflow valve must be used to allow the new charge to enter the combustion chamber open before dead center after the exhaust valve has closed to avoid charge losses. The ones not pushed out Eest gases in the power cylinder are therefore somewhat compressed, because ^ c! and heated at the heat exchangers, so /> this gained energy to the process comes too good.

Bei den bekannten Saugmotoren haben Restgase deshalb eine schädliche Wirkung, weil sie beim Saughub zuerst expandieren müssen, bevor die neue Ladung angesaugt wird, was den Füllungsgrad verschlechtert.In the known naturally aspirated engines, residual gases therefore have a harmful effect Effect, because they first have to expand on the suction stroke before the new charge is sucked in, which worsens the degree of filling.

Sollte es sich indessen erweisen, daß eine Totraumspülung und/oder eine Zusatzkühlang aes Auslaßventiles doch zweckmäßig ist, dann wäre es nach der Anmeldung möglich durch Schlitze "über dem Kolben im unteren Totpunkt, Luft als Polster von etwa einer halben Zylinderfüllung,aus der Kurbelkastenpumpe oder einem Gebläse, einzublasen, der beim Ausschub die Restgase mitnimmt und das Auslaßventil kühlt."Should it turn out, however, that a dead space flushing and / or a Zusatzkühlang aes exhaust valve is useful, then it would be it is possible after registration through slots "above the piston in the lower Dead center, air as a cushion of about half a cylinder filling the crankcase pump or a blower, which takes the residual gases with it when it is pushed out and cools the exhaust valve. "

Gemäß Abb. 1 ist 1 der Kompressions-Zylinder mit -Kolben 2, 3 der größere Kraft-Zylinder mit -Kolben 4-, die mittels Pleuelstangen 5 und 6 von der gemeinsamen Kurbel 7 der Kurbelwelle 8 angetrieben werden. Das Durchmesserverhältnis vom Kompressions- zum Kraft-Zylinder wird bestimmt von der anzusaugenden Luftmenge, der zugeführten Zylindekopfwärme und den noch wirtschaftlichen Abgas-Temperaturen und -Drükken. Je kleiner der Durchmesser des Kompressionszylinders, auch bei Aufladung, desto geringer ist die Kompressionsarbeit.According to Fig. 1, 1 is the compression cylinder with piston 2, 3 is the larger power cylinder with piston 4-, which is connected by means of connecting rods 5 and 6 are driven by the common crank 7 of the crankshaft 8. The diameter ratio of the compression to the power cylinder is determined by the amount of air to be sucked in, the supplied cylinder head heat and the still economical exhaust gas temperatures and pressures. The smaller the diameter of the compression cylinder, even when charging, the lower the compression work.

Der gemeinsame Zylinderkopf 9 enthält über dem Kraftzylinder den isolierten Einsatz 10 als Wär^me-Speicher und -Tauscher aus zunderfestem Material, in dem der als Wirbelkammer ausgebildete Verbrennungsraum 10a eingebettet ist. Siehe auch Abb.2 - Schnitt: A-A. Auch der Kraftkolbenboden ist mit einer Wärmetauscherplatte 12 versehen,The common cylinder head 9 contains the isolated one above the power cylinder Use 10 as a heat storage and exchanger made of scale-resistant Material in which the combustion chamber 10a designed as a swirl chamber is embedded. See also Fig.2 - Section: A-A. Also the Power piston bottom is provided with a heat exchanger plate 12,

709881/0105 -4-709881/0105 -4-

COPYCOPY

Ewald Renner "Verbrennupgsmotor" MUnofcen, den 20.6.76Ewald Renner "Combustion Engine" MUnofcen, June 20th, 1976

8 München 608 Munich 60

die gegen den Kolben gut isoliert ist. 11 und 13 sind die Isolationsschichten im Zylinderkopf und am Kolben.which is well insulated from the piston. 11 and 13 are the insulation layers in the cylinder head and on the piston.

Um möglichst viel, d.h. bis ca. 25 fi, der Verbrennungswärme zu erfassen, ist gemäß der Anmeldung, der Zylinderkopf über die heiße Zone gegen die Kolbenringbahn heruntergezogen und zur Vergrößerung der Wärmetauscherflächen, das Durchmesser/Hub-Verhältnis wie bei den bekannten IJotoren größer als 1, d.h. überquadratisch.To as much as possible, that is to about 25 fi to capture the heat of combustion of the application, the cylinder head is in accordance pulled down over the hot zone against the piston ring road and to increase the heat exchanger surfaces, the diameter / stroke ratio as in the known IJotoren greater than 1, ie over-square.

Das Ansaugen der neuen Ladung erfolgt über das (druakentlastete) Einlaßventil 14. Bei kleinen Motoren könnte dies allerdings auch über Schlitze über der unteren Kolbentotpunktlage erfolgen. Bei Schichtladungsbetrieb kann mageres Geraisch oder Luft angesaugt und die fette Schicht durch Einspritzung einer Zusatzladung über Düse 16, nach der Anmeldung, in den Kopf vor demVuberströmventil bei Beginn des Verdichtungshubes, mittels Niederdruckpumpe, eingebracht werden.The new charge is sucked in via the (pressure relieved) inlet valve 14. In the case of small engines, however, this could also be done via slots above the lower piston dead center position. In the case of stratified charge operation, lean gas or air can be sucked in and the rich layer by injecting an additional charge via nozzle 16, according to the application, into the head in front of the overflow valve be introduced at the beginning of the compression stroke by means of a low-pressure pump.

Der Kopf 2a des Verdichtungskolbens ist so ausgebildet, daß er den Totraum beim Einlaß- und Überstrom-Ventil möglichst klein hält. Das hier gelagerte fette Gemisch wird beim öffnen des Überströmventiles vor dem oberen Totpunkt auerst in den Verbrennungsraum, bzw. die Wirbelkammer geschoben, wo es durch die dort vor dieser angeordnete Zünd- oder Glüh-Kerze entzündet wird. Bei heißem Motor erfolgt die Zündung von selbst an der Wand der Wirbelkammer.The head 2a of the compression piston is formed so that he Keeps dead space at the inlet and overflow valve as small as possible. That The rich mixture stored here is released when the overflow valve is opened before top dead center except in the combustion chamber or the The vortex chamber is pushed, where it is ignited by the ignition or glow plug arranged in front of it. When the engine is hot, the Ignition by itself on the wall of the swirl chamber.

Das Überströmventil schließt am oberen Totpunkt oder kurz nachher, nachdem die Ladung fast restlos in den Verbrennungsraum ausgeschoben wurde.The overflow valve closes at top dead center or shortly afterwards, after the load has been pushed out almost completely into the combustion chamber became.

Wie bekannt entstehen bei der Verbrennung des fetten. Gemisches weniger ϋθχ-, dafür mehr CO- und CxH-TeHe, die im nachströmenden mageren Gemisch odere£uft nachbrennen. Diese Nachverbrennung erfolgt, nach der Anmeldung, jedoch in der nachgeschalteten Wirbelkammer, in der der Brennstrahl so im Kreise geführt wird, daß er den nachströmenden Erennstrahl schneiden muß, was je nach der verfügbaren Zeit bei Sehne Häufigkeit, ein oder mehrere Male erfolgen kann. Dadurch werden letzte Reste von Unverbranntem erfasst, so daß eine optimale Schadstoffarmut der Abgase zu erwarten ist.As is known, they are formed when the fat is burned. Mixture less ϋθ χ -, but more CO- and C x H-TeHe, which burn in the subsequent lean mixture or e £ uft. This post-combustion takes place, according to the application, in the downstream vortex chamber, in which the focal jet is guided in a circle so that it has to intersect the incoming jet, which can be done one or more times depending on the time available at tendon frequency. As a result, the last remnants of unburned material are captured, so that the exhaust gases can be expected to be as low in pollutants as possible.

Die Flammenführung im Wirbelkopf ist in Abb. 2 und 3 ersichtlich, wobei s_ den Schnittpunkt des Brennstrahles bedeuten. Bei größeren Motoren können auch mehrere Wirbelköpfe paralell- oder hintereinandergeschaltet werden.The flame guide in the vortex head can be seen in Fig. 2 and 3, where s_ mean the point of intersection of the focal ray. With larger engines several vortex heads can also be connected in parallel or in series will.

709881/0105709881/0105

-5--5-

Ewald Renner "Verbrennungsmotor" München, den 20.6.76Ewald Renner "Combustion Engine" Munich, June 20th, 1976

8 München 608 Munich 60

Im Gegensatz zu den bekannten Vor- und Wirbelka:n:mr;ern, wo nur ein Teil der ruhenden Ladung mit dem eingespritzten Brennstoff verwirbelt und gezündet wird, um ihn zwecks besserer Xraftstoffverteilur.g in den Hauptbrennraum auszustoßen, wird beim Anmeldungsgegenstande die gesamte Ladung in der Reihenfolge: fetter Teil , magerer Teil, hintereinander im Durchstrom, in kreisförmig erzwungener Umwälzung und mehrmaliger Überschneidung um einen Wirbelkern herumgeführt.In contrast to the well-known Vor- und Wirbelka: n: mr; ern, where only one Part of the static charge with the injected fuel is swirled and ignited in order to improve the fuel distribution to discharge into the main combustion chamber, the entire charge for the objects of registration is in the following order: rich part, lean part, one after the other in the flow, in circular forced circulation and repeated overlapping around a vertebral core.

Die Wirbelkammer nach der Anmeldung Abb. 1 hat einen zylindrischen bis konischen Außenmantel 10a und Wirbelkern 10b, die zusammen mit dem oberen Boden und dem im oberen Totpunkt einen Moment praktisch stehenbleibenden Kolbenboden eine ringförmige Kammer bilden, in der die Umwälzverbrennung stattfindet. Die konische Erweiterung der Wirbelkammer nach der Kolbenseite begünstigt den Gasausstoß in Richtung der Kolbenbewegung. Wie bereits gesagt ist die Oberfläche zum besseren Wärmeaustausch durch Rippen oder dergl. vergrößert.The vortex chamber according to the application Fig. 1 has a cylindrical shape to conical outer jacket 10a and vortex core 10b, which together with the top bottom and the top dead center a moment practical The remaining piston crown forms an annular chamber in which the circulating combustion takes place. The conical extension of the vortex chamber towards the piston side favors the gas ejection in the direction of the piston movement. As I said before, the surface is for the better Heat exchange through ribs or the like. Enlarged.

Da bein Anmeldungsgegenstende die Verbrennung während der Einströmung . in die Wirbelkammer, als Brennstrahl, und nicht wie bei den bekannten Motoren im geschlossenen Brennraum stattfindet, kann eine schlagartige Klopferscheinung nicht auftreten. Es ist vielmehr mit einer gleichdruckartigen, geräuschärmeren Verbrennung zu rechnen, so daß selbst bei hohem Verdichtungsverhältnis das Triebwerk gegenüber Otto-Motoren kaum verstärkt zu werden brauchte.There at the end of the application the combustion during the inflow . takes place in the swirl chamber, as a combustion jet, and not in the closed combustion chamber as in the known engines, a sudden Knocking does not occur. Rather, it is to be expected with an even pressure-like, quieter combustion, so that even at a high compression ratio the engine hardly needed to be reinforced compared to Otto engines.

Die Wärmetauscher 10 und 12 im Zylinderkopf und am Kolbenboden nehmen einen Teil der Wärme auf, der sonst durch die Kühlung abgeführt würde und geben ihn an die Ladung ab, wodurch die Abgastemperatur erhöht wird. Um diese auf einen Normalwert zu senken, kann die Kraftstoffzufuhr gedrosselt werden, was einer Erhöhung des thermischen Wirkungsgrades gleichkommt.Take the heat exchangers 10 and 12 in the cylinder head and on the piston crown part of the heat that would otherwise be dissipated by the cooling and transfer it to the cargo, which increases the exhaust gas temperature will. In order to reduce this to a normal value, the fuel supply can be throttled, which increases the thermal efficiency equals.

Nach der Anmeldung ist es Jedoch auch möglich anstatt der Kraftstoffdrosselung, wie bekannt, mehr Wasser einzuspritzen und durch den entstehenden Zusatzdampf die Leistung zu erhöhen.After registration, however, instead of throttling the fuel, it is also possible As is known, to inject more water and to increase the output through the resulting additional steam.

Der Ausschub der Abgase erfolgt über Auslaßventil 19. Da dieses thermisch hoch belastet ist, wird es im kühlen Zylinderkopf angeordnet und bestens gekühlt. Zum Schütze vor direkter Hitzestrahlung ist es neben der Wirbelkammer angeordnet und während der heißesten Verbrennungeperiode durch den Kolbenaufsatz 12a, der gleichzeitig den Totraum unter dem Ventil verschließt, abgeschirmt.The exhaust gases are expelled via outlet valve 19. Since this is thermal is heavily loaded, it is arranged in the cool cylinder head and optimally cooled. To protect against direct heat radiation, it is placed next to the vortex chamber and during the hottest burn period shielded by the piston attachment 12a, which at the same time closes the dead space under the valve.

7Ö9881 /01Ö57Ö9881 / 01Ö5

—6——6—

Ewald Renner "Verbrennangsmotor" München, den 20.6.76 8 München 60 Ewald Renner "Combustion Engine" Munich, June 20th, 1976 8 Munich 60

eren Abgaseer exhaust gases

Zur Vermeidung von Wärmeverlusten beim Ausschub der kühleren Abgase ist die zylindrische Y/andung unter dem Auslaßventil innen mit einer Isolierschicht 10c versehen.To avoid heat losses when the cooler exhaust gases are expelled is the cylindrical Y / andung under the exhaust valve inside with a Insulating layer 10c provided.

Bei Dieselbetrieb kann der Kraftstoff, wie bekannt, mittels Hochdruckpumpe über Düse 20 hinter dem Überströmventil und vor der Wirbelkammer eingespritzt werden.In diesel operation, the fuel can, as is known, be injected by means of a high pressure pump via nozzle 20 behind the overflow valve and in front of the swirl chamber.

Nach der Anmeldung wird es in den meisten Fällen Jedoch genügen den Kraftstoff mittels Niederdruckpumpe über die Düse 16 vor dem Überströmventil, am Anfang des Verdichtungshubes einzuspritzen, damit er dort verdampft, aufbereitet und der Zündverzug gemindert wird.After registration, however, in most cases it will be sufficient to inject the fuel by means of a low-pressure pump via the nozzle 16 in front of the overflow valve at the beginning of the compression stroke, so that it is vaporized and processed there and the ignition delay is reduced.

Die Leistungsregelung erfolgt wie beim Diesel über die Kraftstoffzugabe. As with diesel, the output is regulated by adding fuel.

Die Steuerung der 3 Ventile erfolgt in bekannter Weise von der Nockenwelle 21 über Kipphebel oder entsprechend. Nach der Anmeldung ist es jedoch auch möglich anstatt der Ventile geeignete Dreh-, Platten-, bzw. Flachschieber zu verwenden.The 3 valves are controlled in a known manner by the camshaft 21 via rocker arm or equivalent. After registration, however, it is also possible instead of the valves use suitable rotary, plate or flat slide valves.

Bei der nach Abb. 1 dargestellten Bauform, bei der beide Kolben von der gleichen Kurbel einer Kurbelwelle angetrieben werden, verkürzt sich die Kurbelwelle und Motorwanne, gegenüber von normalen 4-Takt-Reihenmotoren, fast um die Hälfte. Die sich daraus ergebende Platzersparnis und Verbilligung dürfte bei Fahrzeug- oder Schiffs-Motoren oft von wesentlicher Bedeutung sein.In the design shown in Fig. 1, in which both pistons of are driven by the same crank of a crankshaft, the crankshaft and engine pan are shortened compared to normal 4-stroke in-line engines, almost by half. The resulting space savings and cost reduction should be for vehicle or ship engines often be essential.

Das Prinzip des Uotore nach der Anmeldung lässt sich auch bei Drehkolben-, bzw. Rotationsmotoren anwenden, bei denen sich eine entsprechende Abdichtung gegen die vorkommenden hohen Drücke ermöglichen lässt.The principle of the Uotore after registration can also be used with rotary piston, or use rotary motors in which an appropriate seal against the high pressures that occur is possible leaves.

-7-Patentansprüche: -7 claims:

709881/0105709881/0105

Claims (1)

Ewald Eenner "Verbrennungsmotor" München, den 20.6.76 8 Manchen 60 Patentansprüche;Ewald Eenner "Combustion Engine" Munich, June 20th, 1976 8 Some 60 patent claims; 1) Verbrennungsmotor mit Cemisch- oder Luft-Ansaugung und Brennstoffeinspritzung, der als Hub- oder Drehkolben-Lfiotor, ähnlich dem Ottooder Dieselverfahren arbeitet, dadurch gekennzeichnet, - daß die 4 Arbeitstakte auf 2 Zylinder in der Weise aufgeteilt sind, daß der Ansaug- und Kompressions-Hub in einem kleineren Kompressions-Zylinder (1), die Verbrennung, der Expansions- und Ausschub-Hub in einem größeren Kraft zylinder (3) stattfinden,1) Combustion engine with mixed or air intake and fuel injection, as a reciprocating or rotary piston Lfiotor, similar to the Otto or Diesel process works, characterized in - that the 4 work cycles are divided into 2 cylinders in such a way that the intake and compression stroke in a smaller compression cylinder (1), the combustion, the expansion and extension stroke in a larger power cylinder (3) take place, -daß die beiden Zylinder paralell stehen, die oberen Toträume beieinander liegen und die darin laufenden Kolben (2 u. 4) fast zu gleicher Zeit den oberen Totpunkt erreichen, wobei die beiden Kolben von einer Kurbel (7) einer Kurbelwelle (B), oder von 2 nebeneinanderliegenden Kurbeln, in bekannter Weise über Pleuelstangen (5 u. 6) angetrieben werden,-that the two cylinders are parallel, the upper dead spaces together and the pistons (2 and 4) running in it reach top dead center almost at the same time, with the two pistons from a crank (7), a crankshaft (B), or two adjacent ones Cranks are driven in a known manner via connecting rods (5 and 6), -daß txtb im gemeinsamen Zylinderkopf (S ) über dem Kraftzylinder ein gegen diese isolierter Einsatz als Wärme-Speicher und -Tauscher ' (10) mit dem darin eingebetteten Verbrennungsraum, der als Wirbelkammer (lOa,b) für Umwälzverbrennung ausgebildet ist, angeordnet ist,-that txtb is arranged in the common cylinder head (S) above the power cylinder an insulated insert as a heat storage and exchanger (10) with the combustion chamber embedded therein, which is designed as a swirl chamber (10a, b) for circulating combustion, -daß sich am Boden des Kraftkolbens (4) eine gegen diesen isolierte Wärmetauscherplatte (12) befindet,-that there is an isolated against this at the bottom of the power piston (4) Heat exchanger plate (12) is located, nder einen kleinstmöglichen Totraum aufweist,which has the smallest possible dead space, erströmventil zum Verbrennungsraum des Kraftzylinders enthält,contains an outflow valve to the combustion chamber of the power cylinder, -daß das Auslaßventil (19) im Zylinderkopf des KraftZylinders neben der Wirbelkammer und isoliert gegen diese angeordnet ist,-that the outlet valve (19) in the cylinder head of the power cylinder next to the vortex chamber and is arranged isolated from it, -daß im Kopf des Kompressior.szylinders vor dem Überströmventil eine Einspritzdüse (Iß) für Kraftstoff und Wasser, als Zusatzkühlung, angeordnet ist, die von einer Niederdruckpumpe gespeist und z\x Beginn des Verdichtungshubes beaufschlagt wird,-that in the head of Kompressior.szylinders before the overflow valve, an injection nozzle (ISS) for fuel and water, as additional cooling is arranged, which is fed by a low pressure pump and pressurized z \ x beginning of the compression stroke, -daß die Wasserzugabe zur Einspritzdüse (16) lastabhängig, z.B. von der Abgastemperatur gesteuert wird,-that the addition of water to the injection nozzle (16) depends on the load, e.g. from the exhaust gas temperature is controlled, -daß zur Totraumspülung des KraftZylinders ein Luftpolster durch Schlitze (22) in diesem über der UT-Stellung des Kolbens, eingeblasen wird,-that an air cushion through slots for flushing the dead space of the power cylinder (22) is blown in in this above the BDC position of the piston, -daß das Einlaßventil (14) durch Ansaugschlitze (15) im Kompressions-Zylinder ersetzt werden kann.-that the inlet valve (14) through suction slots (15) in the compression cylinder can be replaced. 709881/0105 "8" COPY709881/0105 " 8 " COPY -daß der Kompressionszylinder einen kleinstmöglic ein (druckentlastetes) Einlaßventil (14) uriS einVub-that the compression cylinder is as small as possible a (pressure-relieved) inlet valve (14) uriS einVub
DE19762628155 1976-06-23 1976-06-23 IC engine with compression and combustion cylinders - has cylinder arranged side by side with common crank and heat insulation for combustion cylinder Pending DE2628155A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762628155 DE2628155A1 (en) 1976-06-23 1976-06-23 IC engine with compression and combustion cylinders - has cylinder arranged side by side with common crank and heat insulation for combustion cylinder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762628155 DE2628155A1 (en) 1976-06-23 1976-06-23 IC engine with compression and combustion cylinders - has cylinder arranged side by side with common crank and heat insulation for combustion cylinder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2628155A1 true DE2628155A1 (en) 1978-01-05

Family

ID=5981243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762628155 Pending DE2628155A1 (en) 1976-06-23 1976-06-23 IC engine with compression and combustion cylinders - has cylinder arranged side by side with common crank and heat insulation for combustion cylinder

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2628155A1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416344A1 (en) * 1978-02-02 1979-08-31 Kovacs Andre INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXTENSION CHAMBER
US4520765A (en) * 1983-04-28 1985-06-04 Anthony Gerace Internal combustion engine and operating cycle therefor
US4635590A (en) * 1983-04-28 1987-01-13 Anthony Gerace Internal combustion engine and operating cycle therefor
DE3625223A1 (en) * 1986-07-25 1988-02-04 Christian Dipl Ing Schneider Internal combustion engine
AU688442B2 (en) * 1994-02-28 1998-03-12 Dmitri Miroshnik Internal combustion engine
WO2001069059A1 (en) * 2000-03-06 2001-09-20 Timo Tapani Janhunen Internal combustion engine
WO2003008785A1 (en) * 2001-07-20 2003-01-30 Scuderi Group Llc Split four stroke cycle internal combustion engine
US6722127B2 (en) 2001-07-20 2004-04-20 Carmelo J. Scuderi Split four stroke engine
US6952923B2 (en) 2003-06-20 2005-10-11 Branyon David P Split-cycle four-stroke engine
US6986329B2 (en) 2003-07-23 2006-01-17 Scuderi Salvatore C Split-cycle engine with dwell piston motion

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416344A1 (en) * 1978-02-02 1979-08-31 Kovacs Andre INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH SEPARATE COMPRESSION AND EXTENSION CHAMBER
US4520765A (en) * 1983-04-28 1985-06-04 Anthony Gerace Internal combustion engine and operating cycle therefor
US4635590A (en) * 1983-04-28 1987-01-13 Anthony Gerace Internal combustion engine and operating cycle therefor
DE3625223A1 (en) * 1986-07-25 1988-02-04 Christian Dipl Ing Schneider Internal combustion engine
AU688442B2 (en) * 1994-02-28 1998-03-12 Dmitri Miroshnik Internal combustion engine
WO2001069059A1 (en) * 2000-03-06 2001-09-20 Timo Tapani Janhunen Internal combustion engine
US6880502B2 (en) 2001-07-20 2005-04-19 Carmelo J. Scuderi Split four stroke engine
AU2002322411B2 (en) * 2001-07-20 2006-09-21 Scuderi Group, Llc Split four stroke cycle internal combustion engine
US6609371B2 (en) 2001-07-20 2003-08-26 Scuderi Group Llc Split four stroke engine
US6722127B2 (en) 2001-07-20 2004-04-20 Carmelo J. Scuderi Split four stroke engine
WO2003008785A1 (en) * 2001-07-20 2003-01-30 Scuderi Group Llc Split four stroke cycle internal combustion engine
US7628126B2 (en) 2001-07-20 2009-12-08 Scuderi Group, Llc Split four stroke engine
US6543225B2 (en) 2001-07-20 2003-04-08 Scuderi Group Llc Split four stroke cycle internal combustion engine
US7588001B2 (en) 2003-06-20 2009-09-15 Scuderi Group, Llc Split-cycle four-stroke engine
US6952923B2 (en) 2003-06-20 2005-10-11 Branyon David P Split-cycle four-stroke engine
US7810459B2 (en) 2003-06-20 2010-10-12 Scuderi Group, Llc Split-cycle four-stroke engine
US7954461B2 (en) 2003-06-20 2011-06-07 Scuderi Group, Llc Split-cycle four-stroke engine
US8006656B2 (en) 2003-06-20 2011-08-30 Scuderi Group, Llc Split-cycle four-stroke engine
US6986329B2 (en) 2003-07-23 2006-01-17 Scuderi Salvatore C Split-cycle engine with dwell piston motion
US7121236B2 (en) 2003-07-23 2006-10-17 Scuderi Salvatore C Split-cycle engine with dwell piston motion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69104570T2 (en) Internal combustion engine.
DE2323608A1 (en) PROCEDURE FOR OPERATING COMBUSTION MACHINES AND SUITABLE COMBUSTION MACHINES FOR CARRYING OUT THE PROCEDURE
DE102014115142A1 (en) Doppelvorkammer combustion system
DE112011103649T5 (en) Prechamber combustion system with turbulent ignition jet for gasoline engines
DE3638711A1 (en) HYBRID COMBUSTION PISTON ENGINE
CH666725A5 (en) COMPOSITE ENGINE.
DE69725873T2 (en) COMBUSTION ENGINE AND WORKING TIMES
DE102018000706A1 (en) Method for operating an internal combustion engine for a motor vehicle
DE10235974A1 (en) Internal combustion engine with simultaneous dual operating mode, namely with spark ignition and homogeneous charge compression ignition
DE69021169T2 (en) Two-stroke internal combustion engine with variable valve control.
DE2703316C3 (en) Combustion engine with compression and power cylinder
DE2628155A1 (en) IC engine with compression and combustion cylinders - has cylinder arranged side by side with common crank and heat insulation for combustion cylinder
EP0538564B1 (en) Internal combustion engine with self-ignition
DE69310674T2 (en) Control unit for high compression engines using evaporative fuels
DE69210759T2 (en) Internal combustion engine
DE10359445A1 (en) Hydrogen combustion engine
DE102018212917A1 (en) Internal combustion engine
DE102012020893B4 (en) A method for operating a supercharged, longitudinally-flushed two-stroke internal combustion engine and charged, longitudinally-flushed two-stroke internal combustion engine and recuperator
DE3706592C2 (en)
DE102020115199A1 (en) Device for fuel injection for internal combustion engines
DE2336608A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CHARGE STRATIFICATION IN A COMBUSTION POWER MACHINE
DE4120167C2 (en) Process for converting thermal energy into mechanical kinetic energy
EP0351438A1 (en) Internal combustion engine
CH716568A2 (en) Method for operating a slow-running large engine and slow-running large engine.
DE4134404A1 (en) Heat to mechanical energy conversion engine - uses heat, to heat working gas in working cylinder chamber, without gas being combusted

Legal Events

Date Code Title Description
OAM Search report available
OC Search report available
OHN Withdrawal