DE272978C

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Publication number: DE272978C
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Es sind bereits Verbrennungskraftmaschinen bekannt geworden, bei denen die Ein- und Auslaßöffnungen durch gegenläufige Kolben gesteuert werden, die einen dom ganzen Kolbendurchmesser entsprechenden zylindrischen Arbeitsraum begrenzen. An den bekannten Verbrennungskraftmascninen dieser Art ist jedoch insbesondere bei großen Abmessungen der Nachteil vorhanden, daß infolge des Ausströmen^Internal combustion engines are already known in which the inlet and outlet openings can be controlled by pistons rotating in opposite directions, which have a whole piston diameter limit the corresponding cylindrical working space. On the well-known internal combustion engines however, this type is the disadvantage, especially in the case of large dimensions present that as a result of the outflow ^

ίο der Verbrennungsgase und des Einströmens der Spülluft am Zylinderumfang die Ausspülung des Arbeitsraumes nur sehr unvollkommen ist und schädliche Wirbelungen entstehen. Nun hängt aber die Leistungsfähigkeit der Verbrennungskraftmaschinen, die im Zweitakt ar- : beiten und bei denen Luft im Arbeitsraum auf einen so hohen Druck verdichtet wird, daß der dann eingeführte Brennstoff infolge der durch die Kompression erzeugten hohen Temperatürίο the combustion gases and the inflow the scavenging air on the cylinder circumference the working area is only very imperfect and harmful eddies arise. so but the performance of the internal combustion engines, which operate in two-stroke : work and in which air in the work area is compressed to such a high pressure that the fuel then introduced due to the high temperature created by the compression

so sich von selbst entzündet, hauptsächlich von einer guten Ausspülung des Arbeitsraumes unter Einführung von möglichst viel Frischluftso self-ignited, mainly from a good flushing of the work area with the introduction of as much fresh air as possible

Für die Güte des Auswaschens des ArbeiterFor the goodness of the washing of the worker

as raumes spielt die Lage der Ein- und Ausströmöffnungen im Zusammenhang mit der Form des Arbeitsraumes, die dem Spülluftstrom durchweg eine Zwangsführung geben muß, eine ausschlaggebende Rolle. Diesem Zusammenhang ist bisher nicht in ausreichendem Maße -Rechnung getragen worden.he space plays the position of the inflow and outflow openings in relation to the shape of the work area, the purge air flow must consistently give a compulsory control, a decisive role. In this context has not yet been sufficiently taken into account.

Bei den Verbrennungskraftmaschinen der bekannten Bauart mit gegenläufigen Kolben ermöglicht der zylindrische Arbeitsraum eine vollkommene Durchspülung nicht, da der Ausspülstrom auf seinem Weg von den Einlaß- Öffnungen nach den Auslaßöffnungeh durch die konstruktive Bauart nicht gezwungen wird, alle Teile des Arbeitsraumes zu durchströmen, insbesondere werden im inneren Kern die Ver-, brennungsprodukte nur höchst unvollkommen verdrängt; Dieser Nachteil wurd um so größer, je größer der Zylinderdurchmesser wird,_: Und· ■.'.'.. die spezifische Leistungsfähigkeit wird demzufolge mit zunehmendem Durchmesser zurück> 4^ gehen. Dazu kommt ferner, daß bei schlechter Ausspülung des Arbeitsraumes ganz allgemein die innere: Kühlung schlecht wird, wodurch der Bau von Zylindern mit großer Leistung überhaupt in Frage gestellt ist. SoIn the internal combustion engines of the known type with pistons rotating in opposite directions, the cylindrical working chamber does not allow complete flushing, since the flushing flow on its way from the inlet openings to the outlet openings is not forced by the structural design to flow through all parts of the working chamber, in particular in the inner core, the combustion products are only very imperfectly displaced; The larger the cylinder diameter, the greater this disadvantage _: And · ■. In addition, if the working area is poorly flushed out, the internal cooling becomes poor in general, which calls into question the construction of cylinders with high performance. So

Ähnlich ungünstig liegen die Verhältnisse für Maschinen mit höher Umdrehungszahl. Auch hier ergibt der nicht zwangsweise Verlauf des Spülluftstromes nur eine geringe Leistüngs- "■ fähigkeit. Auch ist bei Maschinen für den Alitrieb von Fahrzeugen aller Art, die mit veränderlicher Umgangszahl arbeiten müssen, die _;. jeweilige Güte der Auswaschung sehr verschieden. . ■' ■ ■ .,..'-'·■■ .-·■;. ■' ;■. . ■ .-" " ; '. .. The conditions for machines with a higher number of revolutions are similarly unfavorable. Again, the non-compulsory course results of the purge air flow only a small Leistüngs- "■ capability also is on machines for the Alitrieb all types of vehicles that need to work with variable handling _number;.... Respective quality of the washout very different ■ ' ■ ■ ., ..'- '· ■■ .- · ■ ;. ■'; ■.. ■ .- "";'. ..

Diese Nächteile unvollkommener Ausspülung, 6p die auch bei Einkolbenmaschinen vorhanden und dem allgemeinen Ausbau des Diesel-Zweitaktverfahrens hinderlich -sind, werden . nun durch den Gegenstand vorliegende? Erfindung. ν in voUkommenster ■Wei^^tes0itigt:'_ⁱ.'Es;^:.--\yJrd'¹ dies dadurch erreicht, daß in der bei Explosiorisr kraftmaschinen bekannten Weise ein ringförmiger Arbeitsraum ausgebildet istj der dann von einem Ende zum ändern .yQ^.-der.-.Spulliift ■.'■.-durchströmt wird, wobei die am einen> Elide des ringförmigen ■ Ärbeitsraunies; /befindiichen, '-" Eihstfömschlitze und die am andern Elide be-These disadvantages of imperfect flushing, which are also present in single-piston machines and which are a hindrance to the general expansion of the diesel two-stroke process, will become. now by the subject present? Invention. ν in the most perfect ■ white ^^ tes0itiert: '_ ⁱ .'Es; ^: .-- \ yJrd '.. ¹ this is achieved in that in the engine when Explosiorisr known manner, an annular working chamber formed ISTJ then from one end to change the .yQ ^ .- .- Spulliift ■' ■ .- flows through is , with those on one> Elide of the ring-shaped ■ Ärarbeitsraunies; / located, '- " Eihstfömschlitze and those on the other Elide

findlichen Ausströmschlitze je im Zylindermantel durch zwei gegenläufige Kolben gesteuert werden, die in der für Explosionskraftmaschinen bekannten Bauart so ausgebildet sind, daß der eine Kolben den andern durchdringt und die innere Begrenzung des ringförmigen Arbeitsraumes bildet. Bei dieser Anordnung ist nicht nur ein wirkliches vollkommenes Auswaschen des Arbeitsräumes mög-Hch, sondern es muß notwendigerweise infolge der geringen radialen Tiefe von selbst eintreten, da die. Anordnung eine zwangsweise Führung der Spülluft auf dem ganzen Weg durch denSensitive outflow slots each in the cylinder jacket controlled by two opposing pistons which are designed in the type known for explosion engines so that one piston penetrates the other and forms the inner boundary of the annular working space. With this arrangement is not just a real perfect one Washing out of the work area possible, but it must necessarily be as a result the small radial depth occur by itself, since the. Arrangement a compulsory leadership the purge air all the way through the

,. Arbeitsraum bewirkt. Die Bewegung der KoI-ben kann dabei in der für Maschinen mit gegenläufigen Kolben bekannten Weise entweder durch Umführungsgestänge oder auch mit beiden Kolben direkt nach einer Seite treibend auf die Kurbelwelle übertragen werden. Durch letztere Anordnung wird die Ausnutzung des äußeren Kolbens als Spülluftpumpenkolben mit Wirkung auf die ganze Fläche ermöglicht, wobei die Luft durch diesen Kolben hindurchgesaugt wird und gleichzeitig eine vorzügliche Luft-,. Working space causes. The movement of the KoI-ben can be in the opposite direction for machines Pistons known way either by bypass rods or with both pistons driving directly to one side be transmitted to the crankshaft. The latter arrangement enables the utilization of the allows outer piston as a scavenging air pump piston with effect on the entire surface, whereby the air is sucked through this piston and at the same time an excellent air

ü5 kühlung desselben herbeiführt, neben welcher noch eine zusätzliche Wasserkühlung angeordnet sein kann. Selbstverständlich kann die Luft auch direkt angesaugt werden, wodurch dann die Anordnung eines Kühlmantels für den inneren Kolben erforderlich ist. Der Kolben drückt beim Aufwärtsgehen die angesaugte Spülluft in einen vom Pumpenraum getrennten, rings um die Einlaßöffnungen angeordneten Spülluftbehälter, so daß das Auswaschen und Anfüllen des Arbeitsraumes mit frischer Luft auch während eines Teiles des Rückhubes der Kolben, wo in der Pumpe bereits wieder Unterdruck herrscht, noch unter Druckwirkung erfolgt. Durch diese Anordnung wird eine beson-, dere Spülluftpumpe gespart, und jedes Zylihderaggregat ermöglicht einen in sich abgeschlossenen Arbeitsprozeß. Natürlich kann je nach Bedarf noch, eine außerhalb des Zylinderaggregats liegende · Zusatzspülluftpumpe vorgesehen werden, die dann in den um die Einlaßöffnungen angeordneten Luftbehälter drückt. Naturgemäß kann dann aber diese Zusatzspülluftpumpe gegenüber bekannten Anordnungen entsprechend kleiner gehalten werden.ü5 brings about cooling of the same, next to which an additional water cooling system can also be arranged. Of course the air can can also be sucked in directly, which then makes the arrangement of a cooling jacket for the inner piston is required. The piston pushes the sucked in as it goes up Purge air into a separate from the pump chamber, arranged around the inlet openings Purge air tank, so that the working area can be washed out and filled with fresh air also during part of the return stroke of the piston, where there is already negative pressure in the pump prevails, still takes place under pressure. This arrangement creates a special, There is no need for a purge air pump, and each cylinder unit enables a self-contained one Work process. Of course, if required, an additional scavenging air pump located outside the cylinder unit can also be provided which then presses into the air reservoir arranged around the inlet openings. Naturally but this additional scavenging air pump can then correspond to known arrangements can be kept smaller.

Der Gegenstand der Erfindung ist auf der Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform schematisch näher erläutert, wobei zugleich auch die verschiedenen Spülvorgänge bei der bekannten und bei der neuen Anordnung zeichnerisch dargestellt sind.The object of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment schematically explained in more detail, at the same time also the various rinsing processes in the known and are shown graphically in the new arrangement.

Fig. ι zeigt die neue~ Verbrennungskraftmaschine in einer Stellung, bei welcher sich beide Kolben in der äußeren Totlage befinden, während inFig. Ι shows the new ~ internal combustion engine in a position in which both pistons are in the outer dead position, while in

Fig. 2 beide Kolben in der inneren Totlage stehen.Fig. 2 both pistons are in the inner dead position.

■ Fig. 3 zeigt den Verlauf des Spülvorganges bei der bekannten Verbrennungskraftmaschine mit gegenläufigen Kolben, während■ Fig. 3 shows the course of the flushing process in the known internal combustion engine with counter-rotating pistons while

Fig! 4 den Spülvorgang bei der neuen An-Ordnung zeigt. Aus beiden Figuren lassen sich die gemäß der Erfindung im Gegensatz zu der bekannten Anordnung erreichten Vorteile deutlich erkennen.Fig! 4 the rinsing process with the new arrangement shows. From both figures can be according to the invention in contrast to the known arrangement clearly recognize the advantages achieved.

a¹ und a² sind die beiden gegenläufigen KoI-ben, die so ausgeführt sind, daß zwischen dem Zylinder und den Kolben ein ringförmiger Arbeitsraum gebildet wird. Beim Übergang der Kolben aus der Stellung nach Fig. 1 in die nach Fig. 2 wird die Luft so hoch verdichtet, daß durqh die damit verbundene Temperatursteigerung der in der Totlage in radialer oder tangentialer Richtung eingespritzte Brennstoff sich von selbst entzündet und dann weiter während eines Teiles des Ausschubhubes mit nahezu konstanter Druckwirkung, dem Diesel-Verfahren entsprechend, verbrennt. Durch Expansionswirkung werden die Kolben dann vollends in die äußere Totlage, der Fig. 1 entsprechend, getrieben. Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß beide Kolben mittels der Kurbelstangen b¹ und b² nach einer Seite treiben, also das Umführungsgestänge in Wegfall kommt, wodurch sich die Maschine einheitlicher und einfacher aufbaut. Bei tangentialer Einspritzung des Brennstoffes ermöglicht der dauernd ringförmige Arbeitsraum, in dem eine kreisende Bewegung des Arbeitsmittels hervorgerufen wird, eine rasche und vollständige Verbrennung. a ¹ and a ² are the two counter-rotating KoI-ben, which are designed so that an annular working space is formed between the cylinder and the piston. When the pistons move from the position according to FIG. 1 to that according to FIG. 2, the air is compressed to such an extent that the associated temperature increase causes the fuel injected in the dead position in the radial or tangential direction to ignite by itself and then continue during a Part of the extension stroke with an almost constant pressure effect, corresponding to the diesel process, burns. The pistons are then completely driven into the outer dead position, corresponding to FIG. 1, by the expansion effect. In the exemplary embodiment, it is assumed that both pistons drive to one side by means of the connecting rods b ¹ and b ² , that is to say that the bypass rods are omitted, as a result of which the machine is constructed more uniformly and more simply. With tangential injection of the fuel, the permanently ring-shaped working space, in which a circular movement of the working medium is produced, enables rapid and complete combustion.

Im Gegensatz zu der bei Verbrennungskraftmaschinen der genannten Art bisher bekannten und in Fig. 3 dargestellten Bauart mit gegenläufigen Kolben, bei welcher zwischen den Kolben und dem Zylinder, ein durchgehend zylindrischer Arbeitsraum vorhanden ist, ergeben sich durch die in Fig. 1 und 2 dargestellte Bau- axt unter vollständiger Beibehaltung der allgemeinen und bekannten konstruktiven Vorteile von Maschinen mit gegenläufigen Kolben in bezug auf die Kraftübertragung für Verbrennungskraftmaschinen der genannten Art weitere technische Fortschritte infolge der vollkommenen Lösung der eingangs geforderten zwangsweisen Führung der Spüllluft.In contrast to the type previously known in internal combustion engines of the type mentioned and shown in FIG. 3 with opposing pistons, in which a continuously cylindrical working space is present between the piston and the cylinder, the construction shown in FIGS. 1 and 2 results Ax while fully retaining the general and known structural advantages of machines with counter-rotating pistons in relation to the power transmission for internal combustion engines of the type mentioned, further technical advances as a result of the complete solution of the initially required forced guidance of the scavenging air.

Bei der in Fig. ι und 2 dargestellten Ausführungsform mit nach einer Seite treibenden Kolben wird die Ausnutzung des äußeren Kolbens α¹ als Spülluftpumpenkolben mit Wirkung auf die ganze Fläche ermöglicht. Das Ansaugen der Luft erfolgt dann zweckmäßig durch den Kolben hindurch, wodurch eine gute und doch nicht zu energische innere Kühlung des Kolbens α¹ erzielt wird. Wenn erforderlich, kann die Kühlung, wie angedeutet, durch Kühlwasser verstärkt werden. Die Maschine läßt sich auch mit drei Kolben in einem Zylinder doppeltwirkend ausbauen. Es wird dabei möglich, die In the embodiment shown in Fig. Ι and 2 with piston driving to one side, the utilization of the outer piston α ¹ as a scavenging air pump piston is made possible with an effect on the entire surface. The air is then expediently drawn in through the piston, as a result of which good, but not too vigorous internal cooling of the piston α ^{1 is} achieved. If necessary, the cooling can, as indicated, be enhanced by cooling water. The machine can also be expanded double-acting with three pistons in one cylinder. It becomes possible that the

Claims

Force of the middle, double-acting piston to be transmitted directly without bypassing, while the two outer pistons are coupled to one another by tie rods.

Patent claims: ■■ ■. .

ι. Injection internal combustion engine with counter-rotating pistons; characterized in that on the internal combustion engine an annular working space in the manner known for explosion engines is designed, for the purpose of washing out the combustion gases as possible to design perfectly.

2. Injection internal combustion engine according to claim i, characterized in that that the outer piston is designed as an air pump piston, with the air on the return stroke in one around the inlet openings arranged purge air tank is compressed.

1 sheet of drawings.