DE2644389B2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE2644389B2
DE2644389B2 DE2644389A DE2644389A DE2644389B2 DE 2644389 B2 DE2644389 B2 DE 2644389B2 DE 2644389 A DE2644389 A DE 2644389A DE 2644389 A DE2644389 A DE 2644389A DE 2644389 B2 DE2644389 B2 DE 2644389B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
rotary piston
ignition
piston internal
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.)
Granted
Application number
DE2644389A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2644389C3 (de
DE2644389A1 (de
Inventor
Charles Hillsdale N.J. Jones (V.St.A.)
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.)
Rotary Power International Inc Wood-Ridge Nj
Original Assignee
Curtiss Wright Corp
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 Curtiss Wright Corp filed Critical Curtiss Wright Corp
Publication of DE2644389A1 publication Critical patent/DE2644389A1/de
Publication of DE2644389B2 publication Critical patent/DE2644389B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2644389C3 publication Critical patent/DE2644389C3/de
Expired 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
    • F02B69/00Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types
    • F02B69/02Internal-combustion engines convertible into other combustion-engine type, not provided for in F02B11/00; Internal-combustion engines of different types characterised by constructions facilitating use of same main engine-parts in different types for different fuel types, other than engines indifferent to fuel consumed, e.g. convertible from light to heavy fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B53/04Charge admission or combustion-gas discharge
    • F02B53/08Charging, e.g. by means of rotary-piston pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F02D23/02Controlling engines characterised by their being supercharged the engines being of fuel-injection type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F02B1/02Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
    • F02B1/04Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B53/00Internal-combustion aspects of rotary-piston or oscillating-piston engines
    • F02B2053/005Wankel engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Kreiskolben-Brennkraftmaschine ist aus dem DE-GBM 19 75 993 bekanntgeworden.
Da der Abgasturbolader während des Anlaßvorganges und im unteren Lastbereich aufgrund des geringen Energiegehaltes der aus der Auslaßöffnung der Kreiskolben-Brennkraftmaschine austretenden Abgase nicht in der Lage ist, einen Auslaßdruck zu erzeugen, der ausreicht, um den Verdichtungsdruck in den Arbeitskammern der Kreiskolben-Brennkraftmaschine auf einen Wert zu erhöhen, der für den Dieseibetrieb ausreicht, ist bei der bekannten Ausführung der Abgasturbine eine Brennkammer vorgeschaltet, die mindestens so lange in Betrieb bleibt, bis der Energiegehalt der Abgase der Kreiskolben-Brennkraftmaschine hoch genug ist, um den Abgasturbolader mit einer Drehzahl anzutreiben, bei der ein ausreichender Auslaßdruck erzeugt wird. Die Anordnung einer derartigen Brennkammer ist aufwendig und verteuert die Maschine nicht unwesentlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine zu schaffen, die sich durch einen wesentlich einfacheren Aufbau auszeichnet. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1 gelöst.
Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird erreicht, daß die Kreiskolben-Brennkraftmaschine im unteren Lastbereich, in dem der Energiegehalt ihrer Abgase noch r.icht ausreicht, um mittels des Abgasturboladers einen für Dieselbetrieb ausreichenden Verdichtungsdruck zu erzeugen, als fremdgezündete Einspritz-Brennkraftmaschine arbeitet. Dadurch kann auf die aufwendige Brennkammer der bekannten Maschine verzichtet werden. Im oberen Lastbereich dagegen erhöht der Abgasturbolader den Verdichtungsdruck in der Kreiskolben-Brennkraftmaschine auf einen Wert, der einen Dieselbetrieb ermöglicht, so daß dann die Zündeinrichtung abgeschaltet werden kann.
Bei der bekannten aufgeladenen Kreiskolben-Brennkraftmaschine gemäß DE-GBM 19 75 993 kann sowohl zur Erleichterung des Anlaßvorganges als auch zur Inbetriebhaltung der Maschine bei Teillast oder bei Verwendung schwer zündender Brennstoffe eine zusätzliche Erwärmung der Luft durch bekannte Zündhilfen, z. B. Glühkerzen im Arbeitsraum oder durch Ausnutzung der Abgaswärme oder Anwendung zusätzlicher Wärmequellen erfolgen, wie dies bei Hubkolben-Dieselmotoren an sich bekannt und beispielsweise in der DE-PS 10 55 289 beschrieben ist. Diese Angaben geben jedoch keinen Hinweis darauf, eine aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine im unteren Lastbereich nur als fremdgezündete Einspritz-Brennkraftmaschine und im oberen Lastbereich nur mit Selbstzündung zu betreiben. Vielmehr soll die bekannte aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine, wie eingangs erwähnt, in allen Betriebsbereichen im Dieselverfahren betrieben werden, wozu eine aufwendige Brennkammer als zusätzliche Druckgasquelle für den Abgasturbolader vorgesehen ist.
Die Zündeinrichtung wird vorzugsweise dann abgeschaltet, wenn der Auslaßdruck des Abgasladers einen Wert hat, der einem zur Selbstzündung des Arbeitsmediums erforderlichen Verdichtungsdruck entspricht. Da eine Selbstzündung eine größere zeitliche Verzögerung hat als eine Fremdzündung, ist es zweckmäßig, den Einspritzzeitpunkt beträchtlich vorzuverlegen, wenn die Zündung abgeschaltet ist. Diese Vorverlegung soll einem Exzenterwellendrehwinkel von mindestens 5°
entsprechen.
Um den Betrieb der Brennkraftmaschine im unteren Lastbereich mit Fremdzündung zu erleichtern, ist es zweckmäßig, die Zündeinrichtung in Form einer Zündkerze zusammen mit der Brennstoff-Einspritzdüse > in einer Aussparung im Gehäuse anzuordnen, um zu gewährleisten, daß an der Zündkerze ein zündwilliges Gemisch vorhanden ist. Diese Einspritzdüse kann als nur während des Betriebes mit Fremdzündung arbeitende Hilfsdüse ausgebildet sein, die zusammen mit der Zündkerze abgeschaltet wird, während die Haupteinspritzung durch eine zweite Einspritzdüse erfolgt, deren Einspritzzeitpunkt jedoch beim Abschalten der Zündkerze zweckmäßigerweise beträchtlich vorverlegt wird.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ι i wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Kreiskolben-Brennkraftmaschine,
Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie 2-2 in Fig. 3 einer 2u einstellbaren Wellenkupplung im Antrieb der Einspritzpumpe,
F i g. 3 einen Schnitt entlang Linie 3-3 in F i g. 2, wobei eine voreilende Stellung der Ausgangswelle der Kupplung dargestellt ist, :~>
Fig.4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3, wobei die Kupplungsteile in einer verzögerten Stellung der Ausgangswelle dargestellt sind,
F i g. 5 eine Teilansicht eines Steuerventils von F i g. 1 und je
Fig.6 eine schematische Teildarstellung eines modifizierten Brennstoff-Einspritzsystems.
In F i g. 1 ist eine Kreiskolben-Brennkraftmaschine 10 dargestellt, die ein Gehäuse 12 mit einem Arbeitsraum aufweist, in welchem ein dreieckiger Kolben 14 drehbar v> angeordnet ist. Der Kolben 14 ist auf dem Exzenter 16 einer Welle 18 gelagert, die sich koaxial durch das Gehäuse 12 erstreckt. Die Mantelinnenfläche 20 des Gehäuses 12 Is1 zweibogig und hat im wesentlichen die Form einer zweibogigen Epitrochoide. Die beiden -in achsnächsten Bereiche der Mantelinnenfläche 20 sind mit 22 und 24 bezeichnet. In den Ecken des Kolbens 14 sind Dichtleisten 26 angeordnet, die dichtend mit der Mantelinnenfläche 20 zusammenwirken, wodurch drei Arbeitskammern 28 gebildet werden. ι i
Das Gehäuse 12 weist einen Lufteinlaßkanal 30 und einen Abgasauslaßkanal 32 für die verbrannten Gase sowie eine Einspritzdüse 40 zum Einspritzen von Brennstoff in die Arbeitskammern auf, nachdem die angesaugte Luft in jeder Kammer weitgehend kompri- >o miert ist. Wenn der Kolben 14 in der in F i g. 1 gezeigten Stellung ist, wird Brennstoff von der Düse 40 in die obere Arbeitskammer 28 eingespritzt. Als Zündeinrichtung 42 ist eine Zündkerze mit ihren Elektroden nahe der Düsenöffnung der Einspritzdüse 40 angeordnet, und zwar vorzugsweise so, daß das Ende der Düse und die Elektroden der Zündkerze in einer gemeinsamen Aussparung in der Mantelinnenfläche 20 des Gehäuses angeordnet sind und zumindest ein Teil des Brennstoffdampfes so nahe an den Elektroden vorbeiströmt, daß μ er sofort entzündet wird. Die Zündkerze 42 wird durch einen nicht gezeigten Zündschaltkreis, mit dem die Zündkerze mittels eines Anschlußkabels 44 verbunden ist, mit Strom versorgt. Der Zündzeitpunkt ist so gewählt, daß die Zündung erfolgt, während Brennstoff βί aus der Einspritzdüse 40 austritt, um zu erreichen, daß der Brennstoff sofort entzündet wird. Der Zündschaltkreis ist konventionell und kann beispielsweise mittels eines auf der Exzenterwelle 18 angeordneten Nockens gesteuert werden. Die Einspritzdüse 40 is; vorzugsweise als Mehrlochdüse ausgebildet.
Bei Drehung des Kolbens 14 in Fig. 1 im Uhrzeigersinn vergrößert sich das Volumen jeder Arbeitskammer 28 periodisch von einem Minimalwert, wenn die Arbeitskammer der achsnächsten Zone 22 benachbart ist und zum Einlaßkanal 30 hin offen ist, auf einen Maximalwert. Dann wird die angesaugte Ladung komprimiert, bis das Volumen der Arbeitskammer wieder ihren Kleinstwert erreicht hat, diesmal jedoch im Bereich der achsnächsten Zone 24. Das Volumen der betreffenden Arbeitskammer vergrößert sich nun wieder auf seinen Maximalwert und verringert sich anschließend wieder auf seinen Minimalwert, wenn die Kammer in Verbindung mit dem Auslaßkanal 32 kommt, womit der Zyklus vollendet ist.
Die Geometrie der Kreiskolben-Brennkraftmaschine 10 ist derart, daß das volumetrische Verdichtungsverhältnis ihrer Arbeitskammer 28 beträchtlich geringer als für Diselbetrieb, d. h. also für Selbstzündung, nötig ist, beispielsweise in der Größenordnung von 8 :1 bis 10:1.
Die Kreiskolben-Brennkraftmaschiene 10 ist mit einem Abgasturbolader 50 verbunden. Der Abgasturbolader besteht aus einer Axialturbine 52 mit einem Ringraum 54, welchem die Abgase der Kreiskolben-Brennkrafimaschine 10 durch den Auslaßkanal 32 zugeführt werden. Der Ringraum 54 hat eine Düse 56, mit welcher die Abgase gegen oder zwischen die Schaufeln 58 des Turbinenläufers 60 gerichtet werden, um diesen anzutreiben. Der Turbinenläufer 60 ist mittels einer Welle 62 mit dem Läufer 64 eines Laders 66 gekuppelt, der im Ausführungsbeispiel als Zentrifugalkompressor ausgebildet ist. Der Läufer 64 ist mit Schaufeln 67 versehen, welche Luft von der Eintrittsöffnung 68 unter Druck zu einem Ringraum 70 fördern, von dem aus die verdichtete Luft dem Lufteinlaßkanal 30 zugeführt wird.
Bei einer derartigen von einem Abgasturbolader aufgeladenen Kreiskolben-Brennkraftmaschine ist bei niedriger Last die in den Abgasen vorhandene Energie gering und daher ist auch der Auslaßdruck des Laders 66 nicht ausreichend, um den Verdichtungsenddruck in jeder Arbeitskammer 28 auf einen Wert zu steigern, bei welchem ein Dieselbetrieb mit Selbstzündung möglich ist. Bei höherer Leistung der Kreiskolben-Brennkraftmaschine 10 erzeugt der Lader 66 jedoch einen Auslaßdruck im Ringraum 70 von mindestens 2 bar. Mit einem solchen von dem Lader 66 erzeugten Druckanstieg von 2 : 1 und einem Verdichtungsverhältnis von 8 : 1 oder 10:1 für die Arbeitskammern 28 ergibt sich ein Gesamtverdichtungsverhältnis von mindestens 16 :1, das für Dieselbetrieb ausreicht.
Die Kreiskolben-Brennkraftmaschine 10 arbeitet mit Ladungsschichtung und kann als fremdgezündete Maschine mit niedrigoktanigem Brennstoff, wie Dieselkraftstoff, betrieben werden. Selbst wenn der Auslaßdruck des Laders 66 nicht ausreicht, um bei Teillast einen Verdichtungsdruck zu erzeugen, bei dem ein Dieselbetrieb möglich ist, kann die Kreiskolben-Brennkraftmaschine 10 als fremdgezündete Maschine arbeiten, ohne daß ein anderer Brennstoff verwendet werden müßte. Gleichzeitig wird ein hoher Gesamtwirkungsgrad auch im unteren Teillastgebiet erreicht, da die in den Abgasen noch enthaltene Energie zum Antrieb des Laders benutzt wird und nur verhältnismäßig geringe Wärmeverluste durch Wärmeabführung an die Wände des Brennraumes eintreten. Dies kommt daher, weil ein
ungedrosselter Lufteinlaßkanal 30 vorgesehen ist und die Maschine daher mit beträchtlichem Luftüberschuß im unteren Teillastgebiet arbeitet. Zusammen mit der Tatsache, daß der Brennstoff sofort gezündet wird, wenn er in die Arbeitskammer 28 eingespritzt wird, kann die Verbrennung auf einen mittleren Bereich jeder Arbeitskammer beschränkt werden, so daß der Verbrennungsbereich von der überschüssigen Luft umgeben ist, die einen Wärmeübergang auf die Wände der Arbeitskammer verringert. Im oberen Lastbereich, in dem der Auslaßdruck des Laders 66 ausreicht, um eine Selbstzündung zu ermöglichen, arbeitet die Kreiskolben-Brennkraftmaschine 10 im Dieselbetrieb, um den thermischen Wirkungsgrad weiter zu verbessern. Da die Zündkerze 42 während des Dieselbetriebes nicht benötigt wird, sind Mittel vorgesehen, um die Zündkerze 42 abzuschalten. Zu diesem Zweck ist ein Faltenbalg 72 oder eine biegsame Membran mit der Förderleitung des Laders 66 durch eine Leitung 74 verbunden. Der Balg 72 ist so beschaffen, daß er einen Schalter 76 schließen kann, wenn der Auslaßdruck des Laders 66 einen vorbestimmten Wert überschreitet, der für einen Dieselbetrieb ausreicht. Wenn der Schalter 76 geschlossen ist, wird das Anschlußkabel 44 der Zündkerze 42 über eine Leitung 78 geerdet, so daß keine Zündung erfolgen kann. Bei geringen Leistungen und entsprechend geringem Auslaßdruck zieht sich der Balg 72 zusammen, um den Schalter 76 zu öffnen, wodurch die Wirksamkeit des Zündsystems wiederhergestellt ist.
Selbstverständlich könnte die Zündkerze 42 auch dadurch abgeschaltet werden, daß der Zündstromkreis unterbrochen wird. Durch Abschalten des Zündkreises bei höheren Maschinenleistungen wird die sonst für die Zündung benötigte Energie eingespart und die Haltbarkeit und Lebensdauer der Zündanlage erhöht. Anstelle des Auslaßdrucks des Laders 66 als Mittel zum Ausschalten der Zündung könnten auch andere Parameter, beispielsweise die Drehzahl des Laders 66 oder der Druck und/oder die Temperatur in jeder Arbeitskammer 28, als Maß dafür verwendet werden, daß der Verdichtungsenddruck eine Selbstzündung ermöglicht.
Der Zündstromkreis für die Zündkerze 42 sollte natürlich nicht wirkungslos gemacht werden, bevor der Druck- und/oder Temperaturanstieg in jeder Arbeitskammer 28 ausreichend für eine Selbstzündung ist. Um eine vorzeitige Abschaltung der Zündkerze 42 zu vermeiden, ist es zweckmäßig, daß der Schalter 76 erst einige Zeit nach Erreichen der Selbstzündungsverhältnisse in den Arbeitskammern geschlossen wird.
Im allgemeinen ist die zeitliche Verzögerung zwischen der Einspritzung des Brennstoffes durch die Düse 40 und der tatsächlichen Verbrennung in einer Arbeitskammer bei Selbstzündung wesentlich größer als bei Fremdzündung. Aus diesem Grund sind Mittel vorgesehen, mit denen der Einspriiizzeitpunkt der Düse 40 schlagartig vorverlegt wird, wenn der Zündstromkreis außer Betrieb gesetzt wird und die Maschine von Fremdzündung auf Dieselbetrieb überwechselt.
Die Einspritzpumpe 82 wird von einem Nocken 80 betätigt, der auf einer Welle UO sitzt, die über eine einstellbare Kupplung 84 mit einer schematisch angedeuteten Nockenwelle 85 verbunden ist, die von der Exzenterwelle 18 angetrieben wird. Durch die Kupplung 84 kann der Nocken 80 schlagartig relativ zur Exzenterwelle 18 vor- und nachgestellt werden, und zwar um einen Winkel, der beispielsweise zwischen 5° und 20" liegen kann. Diese abrupte Vorverlegung des Einspril/.zeitpunktcs mit Hilfe der Kupplung 84 unterscheidet sich von der bei Dieselmotoren üblichen fortschreitenden Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes in Abhängigkeit von Drehzahl und/oder Last. Diese
r> übliche Vorverlegung kann zusätzlich mit Hilfe einer konventionellen Kupplung 86 in dem Antrieb zwischen Exzenterwelle 18 und Kupplung 84 erreicht werden, die den Einspritzzeitpunkt mit steigender Leistung und/oder Drehzahl fortschreitend vorverlegt. Diese
ίο progressive Regelung des Einspritzzeitpunkles durch die Kupplung 86 ist sowohl im Dieselbetrieb als auch im Betrieb mit Fremdzündung vorteilhaft.
Die Einspritzpumpe 82 erhält Brennstoff mit niedriger Oktanzahl, vorzugsweise Dieselkraftstoff, von einer Leitung 87 und sie fördert eine vorbestimmte Brennstoffmenge über die Leitung 88 zur Einspritzdüse 40 wobei die Brennstoffmenge durch Verstellen der Regelstange 90 eingestellt wird.
Die Einzelheiten der einstellbaren Kupplung 84 sind schematisch in F i g. 2, 3 und 4 dargestellt. Die Eingangswelle 100, die von der Exzenterwelle 18 übei die Nockenwelle 85 angetrieben wird, weist einer Flansch 104 auf, der mit einer Mehrzahl von axialer Flügeln 1106 versehen ist. Der Flansch 104 ist mit seiner Flügeln 106 in einem Gehäuse 108 angeordnet, das mii der Ausgangswelle 110 verbunden ist. Das Gehäuse 101 ist mit Kammern 114 versehen, die durch Zwischenwän de 112 voneinander getrennt sind und jeweils einer Flügel 106 aufnehmen. Die Ausgangswelle 110 enthäl· einen axialen Kanal 116, von dem ein radialer Kanal lit in jeder Kammer 114 abzweigt, um den Druck in jedei Kammer 114 auf einer Seite jedes Flügels 106 zi steuern, jede Kammer 114 ist außerdem auf der anderer Seite des betreffenden Flügels 106 mit einer Entlüf tungsbohrung 119 versehen. Die Flügel 106 sine engpassend in den Kammern 114 angeordnet, so daß si< den auf der einen Seite jedes Flügels liegenden Teil dei betreffenden Kammer von dem auf der anderen Seite liegenden Teil hydraulisch abdichten. Falls nötig können die Flügel 106 mit nicht dargestellten Dichtun gen versehen sein.
Wie aus F i g. 1 hervorgeht, ist der Kanal 116 über eit Ventil 120 an eine hydraulische Druckleitung 12; anschließbar oder mit einer Rücklaufleitung verbindbar Das Ventil 120 weist einen Kolbenschieber 124 mit zwe Absätzen 126 und 128 auf. Der Kolbenschieber 124 ist ir einer zylindrischen Bohrung verschiebbar, dessen beid< Enden druckentlastet sind. Eine Feder 132 ist bestrebt den Kolbenschieber 124 in die in Fig.5 dargestellt« Endstellung zu bringen, in welcher der Kolbenschiebei 124 an einer Schulter 134 anliegt. In dieser Stellung de; Ventils ist die Verbindungsleitung 130, die zum Kana 116 führt, über das untere Ende der Bohrung mit einen Rücklauf oder mit der Atmosphäre verbunden. Eini Magnetspule 136 umgibt einen Fortsatz des Kolben Schiebers 124, so daß dieser gegen die Wirkung de Feder 132 nach unten gegen die Schulter 138 gezogei wird, wenn die Spule 136 erregt wird. Diese Stellung de Ventils 120 ist in F i g. 1 dargestellt. Ein Ende der Spuli 136 ist mit einer Stromquelle 140 verbunden, währen« ihr anderes Ende mit der Leitung 78 verbunden ist, dii zu dem Schalter 76 führt.
Wenn sich der Balg 72 ausdehnt, um den Schalter 71 zu schließen und die Zündung abzuschalten, win gleichzeitig die Spule 136 erregt, um den Kolbenschie ber 124 nach unten gegen die Schulter 138 zu zieher Dadurch wird die hydraulische Druckleitung 122 mit de Verbindiingsleitung 130 verbunden. Der hydraulisch
Druck wird durch den Kanal 116 und die radialen Kanäle 118 in die Kammern 114 des Schaltelementes 84 geleitet, wodurch das Gehäuse 108 relativ zur Eingangswelle 100 um den Winkel A verdreht wird. Wenn dagegen der Schalter 76 geöffnet wird, so wird die Spule 136 abgeschaltet, und die Feder 132 kann nun den Kolbenschieber 124 gegen die Schulter 134 ziehen, wodurch die Druckleitung 122 abgesperrt und die Verbindungsleitung 130 in der vorher beschriebenen Weise entlüftet wird. Der Druck in den Kammern 114 fällt auf Atmosphärendruck, so daß aufgrund des Drehmoments, das nötig ist, um die Abtriebwelle 110 anzutreiben, das Gehäuse 108 wieder in seine ursprüngliche Lage relativ zu der Eingangswelle 100 zurückkehrt, wie in F i g. 4 dargestellt ist. Gleichzeitig wird die Zündung wieder eingeschaltet und die Kreiskolben-Brennkraftmaschine 10 arbeitet mit Fremdzündung, jedoch mit Dieselkraftstoff und einem gegenüber dem Dieselbetrieb verzögerten Einspritzzeitpunkt.
Fig.6 zeigt eine Abwandlung, bei welcher die Kreiskolben-Brennkraftmaschine zwei Einspritzdüsen 40a und 150 aufweist, die im Maschinengehäuse 12 angeordnet sind. Gleiche Teile wie in F i g. 1 wurden mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Die Einspritzdüse 40a ist in der gleichen Weise wie die Einspritzdüse 40 in F i g. 1 angeordnet. Das Ende der Einspritzdüse 40a und die Elektroden der Zündkerze 42 sind also wiederum in einer gemeinsamen Aussparung in der Mantelinnenfläche 20 des Gehäuses 12 angeordnet. Im Gegensatz zur Einspritzdüse 40 hat die Einspritzdüse 40a jedoch vorzugsweise nur eine Einspritzöffnung. Mindestens ein Teil des Brennstoffdampfes gelangt wie bei der Einspritzdüse 40 in den Bereich der Elektroden der Zündkerze 42, um eine unverzügliche Zündung des Brennstoffes zu erreichen.
Der Brennstoff wird der Einspritzdüse 40a durch die Brennstoffleitung 88 zugeführt und die Zündkerze 42 isi über die Leitung 44 mit dem Zündsystem verbunden Die Einspritzdüse 40a dient als Vor- oder Hilfsdüse füi eine zweite oder Hauptdüse 150. Die zweite Einspritzdüse 150 wird durch eine Brennstoffleitung 152 vor einer Brennstoffpumpe 154 versorgt, die ähnlich der Pumpe 82 sein kann. Der Betätigungsnocken 156 für die Brennstoffpumpe 154 sitzt auf einer Welle 158, die ihrerseits über eine einstellbare Kupplung 84 und die Kupplung 86 von der Exzenterwelle 18 angetrieben wird. Der Einspritzzeitpunkt der zweiten Einspritzdüse 150 ist vorzugsweise nicht früher als derjenige der Einspritzdüse 40a, die während des Betriebes mil
is Fremdzündung als Hilfsdüse für die Hauptdüse 150 wirkt. Demzufolge kann es wünschenswert sein während des Dieselbetriebes die Einspritzdüse 4Oi gleichzeitig mit der Zündkerze 42 abzuschalten. Zu diesem Zweck könnte ein Magnetventil 160 in der Brennstoffleitung 87 zur Brennstoffpumpe 82 vorgesehen werden. Dieses Magnetventil 160 könnte von dem Schalter 76 gesteuert werden, um dieses Ventil zu schließen, wenn der Schalter 76 zwecks Ausschalten der Zündkerze 42 geschlossen wird. Die Kreiskolben-Brennkraftmaschine von Fig.6 arbeitet ansonsten in der gleichen Weise wie diejenige von F i g. 1.
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die Verwendung des speziellen, dargestellten Abgasturboladers 50 Auch können anstelle der einstellbaren Kupplung 84 andere Mittel zur Veränderung der Winkelstellung der Abtriebswelle 110 relativ zur Antriebswelle IOC vorgesehen werden. Schließlich kann die Erfindung auch auf Kreiskolben-Brennkraftmaschinen angewandt werden, deren Mantelinnenfläche 20 mehr als zwei Bogen und deren Kolben 14 entsprechend mehr Ecken aufweist.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:
1. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine mit einem einen Lufteinlaßkanal und einen Abgasauslaßkanal sowie eine Brennstoff-Einspritzdüse aufweisenden Gehäuse mit mehrbogiger Mantelinnenfläche, das einen mehreckigen Kolben umschließt, der mit der Innenfläche des Gehäuses volumenveränderliche Arbeitskammern bildet, die von einem Abgasturbolader aufgeladen werden, der von den Abgasen der Brennkraftmaschine angetrieben ist und durch den Lufteinlaßkanal vorverdichtete Luft fördert, in die am Ende einer weiteren Verdichtung in der Brennkraftmaschine Brennstoff is eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zündeinrichtung (42) vorgesehen ist, die nur im unteren Lastbereich wirksam ist, während im oberen Lastbereich die Maschine mit Selbstzündung arbeitet.
2. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zündeinrichtung (42) dann abgeschaltet wird, wenn der Auslaßdruck des Abgasladers (50) einen Wert hat, der einem zur Selbstzündung des Arbeitsmediums erforderlichen Verdichtungsdruck entspricht.
3. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abschalten der Zündeinrichtung (42) der Einspritzzeitpunkt beträchtlich vorverlegt wird.
4. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorverlegung des Einspritzzeitpunktes einem Exzenterwellendrehwinkel von mindestens 5° entspricht. '
5. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zündeinrichtung (42) eine Zündkerze vorgesehen ist, die zusammen mit der Brennstoff-Einspritzdüse (40, 40a) in einer Aussparung im Gehäuse angeordnet ist.
6. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine zweite Einspritzdüse (150) zum Einspritzen einer zusätzlichen Brennstoffmenge ebenfalls am Ende des Verdichtungstaktes.
7. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einspritzdüse (150) so angeordnet ist, daß sie wenigstens einen Teil ihres Brennstoffes etwa in den gleichen Bereich der Arbeitskammer (28) spritzt wie die erste Einspritzdüse (40a).
8. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffzufuhr zur ersten Einspritzdüse (40a) etwa gleichzeitig mit dem Abschalten der Zündung unterbrochen wird.
9. Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Einspritzzeitpunkt der zweiten Einspritzdüse (150) bei Abschalten der Zündung beträchtlich vorverlegt wird.
DE2644389A 1975-10-09 1976-10-01 Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine Expired DE2644389C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/621,234 US4037412A (en) 1975-10-09 1975-10-09 Compound spark-ignition and diesel engine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2644389A1 DE2644389A1 (de) 1977-04-14
DE2644389B2 true DE2644389B2 (de) 1978-10-19
DE2644389C3 DE2644389C3 (de) 1979-06-21

Family

ID=24489320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2644389A Expired DE2644389C3 (de) 1975-10-09 1976-10-01 Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4037412A (de)
JP (1) JPS6060013B2 (de)
CA (1) CA1054942A (de)
DE (1) DE2644389C3 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19811454A1 (de) * 1998-03-17 1999-09-23 Manfred Luebbe Rotationskolbenmotor RKM2

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3592567B2 (ja) * 1999-01-29 2004-11-24 本田技研工業株式会社 圧縮着火式内燃機関の制御方法
US6513484B1 (en) 2000-03-03 2003-02-04 Ford Global Technologies, Inc. Boosted direct injection stratified charge gasoline engines
WO2002027144A2 (en) * 2000-09-27 2002-04-04 Alternative Power Improved rotary piston engine and method of operation
JP2002256911A (ja) * 2001-02-23 2002-09-11 Fuji Heavy Ind Ltd エンジンの燃焼制御装置
WO2004074655A1 (en) * 2003-02-24 2004-09-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Low volumetric compression ratio integrated turbo-compound rotary engine
JP4066851B2 (ja) * 2003-03-03 2008-03-26 トヨタ自動車株式会社 可変サイクルエンジンおよび運転モードの切り替え方法
WO2010042692A2 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Rotary engine with exhaust gas supplemental compounding
WO2010042693A2 (en) * 2008-10-08 2010-04-15 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Rotary engine with aligned rotor
JP5233667B2 (ja) * 2008-12-27 2013-07-10 マツダ株式会社 直噴エンジンの燃料噴射装置
US10267239B2 (en) * 2011-11-01 2019-04-23 Nissan Motor Co., Ltd. Internal-combustion engine control device and control method
DE102012101032A1 (de) * 2012-02-08 2013-08-08 Eads Deutschland Gmbh Kreiskolbenmotor und Verfahren zum Herstellen eines Kreiskolbenmotors
CN103375242B (zh) * 2012-04-23 2019-11-12 北京奋进科技有限公司 内燃机混合燃烧控制方法
US10107195B2 (en) * 2012-07-20 2018-10-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound cycle engine
US9334794B2 (en) * 2013-06-05 2016-05-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Rotary internal combustion engine with pilot subchamber and ignition element
US20190226419A1 (en) * 2014-10-23 2019-07-25 Xiangjin Zhou Hybrid combustion mode of internal combustion engine and controller thereof, internal combustion engine, and automobile
US9759128B2 (en) * 2015-06-16 2017-09-12 Pratt & Whitney Canada Corp. Compound engine assembly with exhaust pipe nozzle
US10907531B1 (en) * 2018-07-24 2021-02-02 Rotary Research Group LLC Heavy fuel rotary engine with compression ignition
CN110486151B (zh) * 2019-08-19 2020-09-25 北京工业大学 一种二甲醚压燃式转子发动机及其控制方法
CN113006934B (zh) * 2021-03-12 2022-08-02 北京工业大学 一种点燃式柴油转子机及其控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1008745A (en) * 1963-11-27 1965-11-03 Rolls Royce Improved rotary piston internal combustion engines
US3606873A (en) * 1970-05-01 1971-09-21 Gen Motors Corp Igniting system for diesel engine starting
US3698364A (en) * 1971-02-26 1972-10-17 Curtiss Wright Corp Fuel combustion system for rotary piston internal combustion engines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19811454A1 (de) * 1998-03-17 1999-09-23 Manfred Luebbe Rotationskolbenmotor RKM2

Also Published As

Publication number Publication date
CA1054942A (en) 1979-05-22
JPS6060013B2 (ja) 1985-12-27
DE2644389C3 (de) 1979-06-21
DE2644389A1 (de) 1977-04-14
JPS5247111A (en) 1977-04-14
US4037412A (en) 1977-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2644389C3 (de) Aufgeladene Kreiskolben-Brennkraftmaschine
DE60218853T2 (de) Verbundgasturbine und verfahren zu ihrem betrieb
DE2503806A1 (de) Verfahren zum betrieb eines aufgeladenen viertakt-dieselmotors sowie mit dem verfahren betriebener motor
EP3574204B1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit kraftstoff-einspritzdüse mit zusätzlicher zuführung eines verbrennungsfördernden mediums in den brennraum
DE2458433A1 (de) Zuendsystem fuer eine kraftmaschine
EP2992195B1 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine sowie verfahren zum betreiben einer hubkolbenbrennkraftmaschine
DE102016007161A1 (de) Zündkerzenanordnung mit verbesserter Kühlung
DE2645908C2 (de) Dieselmotor
DE2851504C2 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit innerer Verbrennung und variablem Verdichtungsverhältnis
EP0178487A2 (de) Kraftstoffeinspritzvorrichtung für Brennkraftmaschinen
DE2244145C3 (de) Brennkraftmaschine mit äußerer Verbrennung
DE2423879A1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine
DE3612700A1 (de) Kraftstoffspeisesystem fuer eine turboaufgeladene maschine mit innerer verbrennung
DE2745923C2 (de)
DE2411213C3 (de) Verbrennungsraum für eine Brennkraftmaschine mit Schichtladung
DE102005014644A1 (de) Brennstoffzuführsystem für eine Brennkraftmaschine
DE931807C (de) Kraftanlage mit mindestens einem Freiflugkolben-Treibgaserzeuger, einer durch die Treibgase angetriebenen Kraftmaschine und einer Brennkammer zwischen Freiflugkolben- und Kraftmaschine
DE102016000436A1 (de) Zündungssystem mit einer steuerbaren Entlüftung der Vorkammer
DE102007039309B4 (de) Rotationskolbenmaschine
EP4026996B1 (de) Verbrennungsmotor und verfahren zum betreiben eines verbrennungsmotors
WO2017190722A1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine
DE102005027576A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Antreiben eines Kolbens eines Verbrennungsmotors
DE888331C (de) Mit innerer Gemischbildung arbeitende Kolbenverbrennungs-kraftmaschine mit Frischgasaufheizung durch das Abgas
DE1526446C3 (de) Hubkolbenbrennkraftmaschine
WO2020064817A1 (de) Verbrennungsmotor mit verstellbarer verknüpfung von dessen motoreinheiten

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: JOHN DEERE TECHNOLOGIES INTERNATIONAL INC., MOLINE

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: DERZEIT KEIN VERTRETER BESTELLT

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ROTARY POWER INTERNATIONAL, INC., WOOD-RIDGE, N.J.

8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: ABITZ, W., DIPL.-ING.DR.-ING. MORF, D., DR. GRITSCHNEDER, M., DIPL.-PHYS., PAT.-ANWAELTE, 8000 MUENCHEN

8339 Ceased/non-payment of the annual fee