DE273091C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVl 273091 -KLASSE 46«. GRUPPE - JVl 273091 - CLASS 46 «. GROUP

DESIDER MAUTHNER in BUDAPEST.DESIDER MAUTHNER in BUDAPEST.

Arbeitsverfahren für Verbrennungskraftmaschinen.Working methods for internal combustion engines.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. April 1913 ab.Patented in the German Empire on April 10, 1913.

Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Verbrennungskraftmaschine, insbesondere für Rohölbetrieb, bei welcher der in den Zylinder einzuführende schwerflüchtige Brennstoff, wie Rohöl, Petroleum o. dgl., mit Hilfe von eigenartigen Vorrichtungen auf mechanischem Wege zerteilt bzw. an einer entsprechend großen Fläche verteilt und von dieser Fläche derselbe durch eine heftige Luftströmung vollkommenThe subject of the invention is an internal combustion engine, in particular for Crude oil operation in which the non-volatile fuel to be introduced into the cylinder, such as Crude oil, petroleum or the like, with the help of strange devices in a mechanical way divided or distributed over a correspondingly large area and the same from this area by a violent current of air completely

ίο karburiert in den Explosionsraum befördert wird. Eine weitere Menge des einzuführenden Brennstoffes wird auf demselben Wege infolge des Explosionsdruckes durch die brennenden Gase beim Beginn des Arbeitshubes ebenfalls vollkommen zerstäubt in den Verbrennungsraum geführt und mit der in letzterem befindlichen Luftmenge zu einer allmählichen Verbrennung gebracht. Dadurch wird eine Maschine gewonnen, bei welcher der eine Teil des einzuführenden Brennstoffes explosionsartig, während der andere Teil allmählich verbrannt wird. Jene Brennstoffmenge, bei deren explosionsartiger Verbrennung entstehende Drücke schon gefahrbringend würden, wird gemäß der Erfindung am Anfang des Arbeitshubes allmählich verbrannt. Hierbei geht die Verbrennung des Brennstoffes um den toten Punkt und unter günstigen Verhältnissen vor sich. Solche Maschinen sind an und für sich bekannt. Von diesen Maschinen unterscheidet sich der Gegenstand der Erfindung dadurch, daß der Brennstoff mittels einer Druckpumpe durch viele Bohrungen an mehreren Stellen unmittelbar in den Arbeitszylinder eingepreßt wird.ίο carburized transported into the explosion room will. Another amount of the fuel to be introduced is due in the same way the explosion pressure caused by the burning gases at the beginning of the working stroke as well completely atomized into the combustion chamber and with the one located in the latter Amount of air brought to a gradual combustion. This becomes a machine won, in which the one part of the fuel to be introduced explosively while the other part is gradually burned. That amount of fuel at which more explosive The pressures produced by combustion would be dangerous according to the invention Gradually burned at the beginning of the working stroke. Here the combustion of the fuel is about the dead point and under favorable conditions in front of you. Such machines are known in and of themselves. from these machines the subject of the invention differs in that the Direct fuel by means of a pressure pump through many holes in several places is pressed into the working cylinder.

Der Brennstoff wird daher auf mechanischem Wege auf einer großen Fläche gleichmäßig ver45 The fuel is therefore mechanically on a large area uniformly ver 45

teilt. Über diese große Fläche wird sodann eine Luftströmung geführt, wodurch die mechanisch zerteilten Brennstoffteilchen sich mit der durchströmenden Luft innig mischen und in den Explosionsraum vollkommen karburiert gelangen.Splits. An air flow is then passed over this large area, causing the mechanical divided fuel particles mix intimately with the air flowing through and get into the explosion room completely carburized.

Die Zeichnung stellt die Verbrennungskraftmaschine in einer beispielsweisen Ausführungsform dar. The drawing shows the internal combustion engine in an exemplary embodiment.

Fig. ι zeigt den oberen Teil einer Verbrennungskraftmaschine gemäß der Erfindung im Längsschnitt;Fig. Ι shows the upper part of an internal combustion engine according to the invention in longitudinal section;

Fig. 2 ist ein ähnlicher Schnitt nach der Linie I-I der-Fig. 1;Fig. 2 is a similar section on the line I-I of fig. 1;

Fig. 3 stellt den mittleren Teil des Zylinderkopfes in wagerechtem Schnitt nach der Linie H-II der Fig. 1 dar.Fig. 3 shows the middle part of the cylinder head in a horizontal section along the line H-II of Fig. 1.

Die Fig. 4 und 5 veranschaulichen Einzelheiten. Figures 4 and 5 illustrate details.

In dem stehenden Zylinder 1 bewegt sich der Kolben 2, welcher einen zentralen zylindrischen Ansatz 3 besitzt. Dieser Ansatz greift bei der höchsten Lage des Kolbens in die Hülse 4, welche an ihrer äußeren Fläche mit Längsnuten 5 versehen ist. Die Hülse 4 ist in der entsprechenden Bohrung des' Zylinderkopfes befestigt. Zwischen der äußeren Fläche des Kolbenansatzes 3 und der inneren Fläche der Hülse 4 ist ein Mäntelraum vorgesehen, durch welchen die frische Luft am Ende des Kompressionshubes aus dem Verbrennungsraum 6 in den Explosionsraum 7 durchströmen muß. Gegenüber der Hülse 4 befindet sich im Zylinderkopf ein absichtlich wenig gekühltes Kopfstück 9, an welches der mit der Luft innig gemischte, d. i. karburierte, und aus der Hülse 4In the stationary cylinder 1, the piston 2 moves, which has a central cylindrical Approach 3 owns. This approach engages in the highest position of the piston in the sleeve 4, which is provided with longitudinal grooves 5 on its outer surface. The sleeve 4 is in the corresponding Bore of the 'cylinder head attached. Between the outer surface of the piston neck 3 and the inner surface of the sleeve 4 is provided a jacket space through which the fresh air at the end of the compression stroke from the combustion chamber 6 into the Must flow through explosion chamber 7. Opposite the sleeve 4 is located in the cylinder head an intentionally little cooled head piece 9, to which the intimately mixed with the air, d. i. carburized, and from the sleeve 4

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sowie aus den Nuten 5 heraustretende Brennstoff stößt und infolge der Kompressionswärme zur Explosion gebracht wird.as well as fuel leaking out of the grooves 5 and due to the heat of compression is made to explode.

In dem Zylinderkopf 8 ist ferner ein Saugventil 10, ein Auspuff ventil 11 und ein Anlaßventil 12 üblicher Konstruktion angeordnet, welche von einer in der Zeichnung nicht dargestellten Welle aus in bekannter Weise gesteuert werden. In dem Zylinderkopf 8 ist endlich ein Ventil 13 vorgesehen, durch welches zwischen dem Explosionsraum 7 und der Kammer 14 zeitweilig eine Verbindung hergestellt wird. In diese Kammer 14 wird beim Anlassen der Maschine am Ende des ersten Kompressionshubes durch plötzliches öffnen und Schließen des Ventils 13 eine bestimmte Luftmenge eingelassen und in derselben aufgespeichert. Diese Luftmenge, welche am Ende jedes Saughubes in den Zylinder zurückströmt, wird mit der eingesaugten frischen Luft gemeinsam komprimiert und nahe dem Ende jedes Kompressionshubes durch wiederholtes öffnen des Ventils 13 in die Kammer 14 eingeführt.In the cylinder head 8, a suction valve 10, an exhaust valve 11 and a start valve 12 of conventional construction is also arranged, which are controlled by a shaft, not shown in the drawing, in a known manner. In the cylinder head 8 a valve 13 is finally provided, through which a connection is temporarily established between the explosion space 7 and the chamber 14. When the machine is started at the end of the first compression stroke, a certain amount of air is admitted into this chamber 14 by suddenly opening and closing the valve 13 and stored therein. This amount of air, which flows back into the cylinder at the end of each suction stroke, is compressed together with the fresh air drawn in and introduced into the chamber 14 near the end of each compression stroke by repeatedly opening the valve 13.

Der, schädliche Raum der veranschaulichten Verbrennungskraftmaschine besteht aus dem Verbrennungsraum 6 und dem Explosionsraum 7, welche durch die Hülse 4 miteinander verbunden sind.The harmful space of the internal combustion engine illustrated consists of the Combustion chamber 6 and the explosion chamber 7, which are connected to one another by the sleeve 4 are.

Die eingesaugte frische Luft und die Zusatzluftmenge wird während des Kompressionshubes vor dem Kolben 2 durch die Hülse 4 in den Explosionsraum 7 so lange geschoben, bis der Kolbenansatz 3 die Hülse 4 erreicht. Wenn der Kolbenansatz die Hülse erreicht hat,' wird das Ventil 13 geöffnet und darauf wieder geschlossen, wodurch ein Teil der Luftmenge aus dem Explosionsraum 7 entnommen und in der Kammer 14 aufgespeichert wird. In dem Explosionsraum 7 entsteht daher plötzlich eine Druckverminderung. Diese plötzliche Druckverminderung dient zur bedeutenden Verstärkung jener Luftströmung, welche durch die Verdichtung der im Raum 6 abgeschnürten Luft herbeigeführt wird, so daß die komprimierte Luft aus dem Verbrennungsraum 6 heftig in den Explosionsraum strömt. Die Luftströmung geschieht aber nicht nur durch den zwischen dem Ansatz 3 und der inneren Mantelfläche der Hülse 4 entstehenden Ringraum, sondern auch durch die Nuten 5 der Hülse 4, so daß die durchströmende Luft sich mit dem an mehreren Stellen plötzlich eingepreßten und auf einer großen Fläche verteilten Brennstoff ■ innig mischt.The fresh air sucked in and the amount of additional air is drawn in during the compression stroke in front of the piston 2 through the sleeve 4 in pushed the explosion chamber 7 until the piston attachment 3 reaches the sleeve 4. if the piston attachment has reached the sleeve, 'the valve 13 is opened and then closed again, whereby part of the amount of air is removed from the explosion space 7 and stored in the chamber 14. In the explosion room 7 therefore suddenly there is a pressure reduction. This sudden drop in pressure serves to significantly increase the air flow that is constricted by the compression in space 6 Air is brought about, so that the compressed air from the combustion chamber 6 violently flows into the explosion room. The air flow does not only happen through the between the extension 3 and the inner surface of the sleeve 4 resulting annular space, but also through the grooves 5 of the sleeve 4, so that the air flowing through with the Fuel suddenly pressed in in several places and spread over a large area ■ mixes intimately.

Die einzuspritzende Brennstoffmenge wird gemäß der veranschaulichten Ausführungsform durch die im Zylinderkopf 8 vorgesehenen radialen Bohrungen 15 beispielsweise an vier Stellen zugeführt (Fig. 3). Die Austrittsöffnungen dieser Bohrungen 15 befinden sich gegenüber der umlaufenden Rille 17 der Hülse 4, welch letztere in der dieser Rille entsprechenden Zone mit länglichen Bohrungen oder Schlitzen 18 versehen ist. Der an vier oder mehreren Stellen eingepreßte Brennstoff wird daher nicht nur in das Innere der Hülse, sondern auch auf die äußere Fläche derselben befördert und somit auf einer großen Fläche verteilt. Die ■ auf diese Weise mechanisch zerteilten Brennstoffteilchen werden nun einesteils von der inneren Mantelfläche der Hülse 4, anderenteils aus den Nuten 5 durch die kräftig durchströmende Luft vollkommen karburiert in den Explosionsraum 7 befördert und zur Explosion gebracht. Nach erfolgter Explosion wird der Druck im Raum 7 bedeutend größer als der im Raum 6, so daß bei der Rückwärtsbewegung des Kolbens die weiter eingepreßte Brennstoffmenge von den brennenden Gasen ebenso vollkommen zerstäubt, aber in der entgegengesetzten Richtung in den Arbeitszylinder geführt und mit der im Verbrennungsraum 6 befindlichen Luftmenge zu einer allmählichen Verbrennung gebracht wird.The amount of fuel to be injected is according to the illustrated embodiment through the radial bores 15 provided in the cylinder head 8, for example at four Places supplied (Fig. 3). The outlet openings of these bores 15 are located opposite the circumferential groove 17 of the sleeve 4, the latter in the one corresponding to this groove Zone is provided with elongated bores or slots 18. The one on four or more Make injected fuel is therefore not only in the interior of the sleeve, but also on the outer surface of the same conveyed and thus distributed over a large area. The ■ In this way mechanically divided fuel particles are now partly from the inner circumferential surface of the sleeve 4, on the other hand from the grooves 5 through the powerfully flowing Air completely carburized is conveyed into the explosion chamber 7 and explodes brought. After the explosion, the pressure in space 7 is significantly greater than that in Space 6, so that when the piston moves backwards, the further injected fuel quantity equally perfectly atomized by the burning gases, but in the opposite direction Direction out into the working cylinder and with that located in the combustion chamber 6 Amount of air is brought to a gradual combustion.

Zum Einpressen des erforderlichen Brennstoffes wird eine besondere Pumpe angewendet, welche den einen Teil der einzupressenden Brennstoffmenge kurz vor dem toten Punkt, den anderen Teil hingegen nach erfolgter Explosion am Anfange des Arbeitshubes unmittel- go bar in den Zylinder einpreßt. Der Beginn der Brennstoffeinführung kann geregelt werden. Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Das Anlassen der Maschine erfolgt in bekannter Weise mittels komprimierter Luft. Am Ende des ersten Kompressionshubes wird eine bestimmte Luftmenge durch plötzliches Öffnen und Schließen des Ventils 13 in die Kammer 14 eingelassen und hier aufgespeichert. Bei dem darauffolgenden Saughube wird der Kolben eine bestimmte Menge frischer Luft einsaugen. Zu dieser Luft wird die in der Kammer 14 befindliche Luftmenge durch öffnen des Ventils 13 zugeführt, worauf nach Schließen des Ventils die beiden Luftmengen gemeinsam komprimiert werden. Die Kompression geht in den beiden Räumen 6 und 7 so lange, gleichmäßig vor sich, bis der Kolbenansatz 3 die Hülse 4 erreicht. Von diesem Augenblick an wird die freie Durchströmung der komprimierten Luft in den Explosionsraum 7 durch den Ansatz erheblich gedrosselt. Nun wird das Ventil 13 mittels einer entsprechenden Steuerung wieder plötzlich geöffnet und darauf sofort geschlossen, wodurch die am Ende des Saughubes beigegebene Zusatzluftmenge aus dem Explosionsraum 7 durch das Ventil 13 entnommen wird. Es entsteht daher im Raum 7 plötzlich eine wesentliche Druckverminderung, durch welche die Luftströmung in der Hülse 4, und zwar durch den zwischen dem Ansatz und der inneren Fläche der Hülse gebildetenA special pump is used to inject the required fuel, which part of the amount of fuel to be injected shortly before the dead point, the other part, however, immediately after the explosion at the beginning of the working stroke bar presses into the cylinder. The start of fuel introduction can be regulated. The way the machine works is as follows: The machine is started in a familiar manner Way by means of compressed air. At the end of the first compression stroke, a certain amount of air is suddenly released Opening and closing of the valve 13 let into the chamber 14 and stored here. At the next suction stroke the piston gets a certain amount of fresh air suck in. To this air, the amount of air in the chamber 14 is opened by of the valve 13 is supplied, whereupon the two quantities of air together after closing the valve be compressed. The compression goes on equally long in the two spaces 6 and 7 in front of you until the piston shoulder 3 reaches the sleeve 4. From that moment on, the free flow becomes the compressed Air in the explosion chamber 7 is considerably throttled by the approach. Now that will Valve 13 suddenly opened again by means of a corresponding control and then immediately closed, which means that the additional air volume added at the end of the suction stroke is removed from the Explosion chamber 7 is removed through the valve 13. It is therefore created in room 7 suddenly a substantial pressure reduction, through which the air flow in the sleeve 4, namely by that formed between the shoulder and the inner surface of the sleeve

Ringraum, ferner durch die Nuten 5 in großem Maße verstärkt wird. Durch diese Luftströmung wird der in geeignetem Augenblick durch viele Bohrungen an mehreren Stellen plötzlich eingepreßte und an der inneren und äußeren Fläche der Hülse mechanisch verteilte Brennstoff vollkommen karburiert in den Explosionsraum 7 befördert und infolge des entsprechenden Kompressionsdruckes zur Explosion gebracht. Nach erfolgter Explosion wird die weitere Brennstoffmenge infolge des im Explosionsraum 7 herrschenden Überdruckes durch die brennenden Gase in den unteren Verbrennungsraum 6 befördert und mit der in letzterem befindlichen Luftmenge zu einer allmählichen Verbrennung gebracht.Annular space, also through the grooves 5 in large Dimensions is reinforced. Through this flow of air, it becomes through many at the right moment Holes suddenly pressed in in several places and on the inner and outer surface The fuel mechanically distributed in the sleeve is completely carburized into the explosion chamber 7 transported and caused to explode as a result of the corresponding compression pressure. To Once the explosion has taken place, the further amount of fuel due to the explosion in the explosion chamber 7 prevailing overpressure through the burning gases in the lower combustion chamber 6 promoted and with the amount of air in the latter to a gradual combustion brought.

Der Verbrennungskreislauf dieser Maschine kann daher durch eine Kurve veranschaulicht werden, welche sich aus einer explosionsartigen und einer allmählichen Verbrennung ergibt.The combustion cycle of this machine can therefore be illustrated by a curve resulting from explosive and gradual combustion.

Es können insbesondere bei Maschinen von großer Leistung an dem Kolben auch zwei Ansätze und dementsprechend in dem Zylinderkopf zwei Hülsen angeordnet werden, wodurch die mechanische Zerteilung des einzuführenden Brennstoffes noch günstiger wird und durch Anordnung der Hülsen bzw. der Kolbenansätze in der Nähe der Zylinderwandung die Kühlung derselben besser durchgeführt werden "kann.There can also be two approaches to the piston, particularly in the case of machines with high performance and accordingly two sleeves are arranged in the cylinder head, whereby the mechanical division of the to be introduced Fuel is even cheaper and by the arrangement of the sleeves or the piston lugs in the vicinity of the cylinder wall the cooling of the same can be carried out better ".

Die Einrichtung und Wirkungsweise der Hülse 4 ist aus Fig. 5 ersichtlich. Der eine Teil des einzuführenden Brennstoffes gelangt durch die länglichen Bohrungen 18 unmittelbar in den Innenraum der Hülse, während der andere Teil durch die seitlichen Bohrungen 21 in eine umlaufende Rille gepreßt wird. Diese letztere Brennstoffmenge wird nun mittels der durch die Nuten 5 hindurchströmenden Luft mitgerissen und in den Explosionsraum befördert.The device and mode of operation of the sleeve 4 can be seen from FIG. The one part of the fuel to be introduced passes through the elongated bores 18 directly into the interior of the sleeve, while the other part through the side holes 21 in a circumferential groove is pressed. This latter amount of fuel is now by means of the the air flowing through the grooves 5 is entrained and conveyed into the explosion chamber.

Claims

Patent Claims:

i. Working methods for internal combustion engines, in which by entering of the piston neck into a constriction atomizing air in the lower one, from the piston neck constricted space is generated and pressed into the upper explosion chamber, characterized in that the currently pressed in through many holes in several places and thus in one large area mechanically distributed fuel through a large area guided air flow completely carburized is introduced into the explosion space and made to explode, wherein the air flow due to the sudden removal of the at the end of the first compression stroke The amount of air stored in a chamber but returned at each suction stroke is increased while an additional amount of fuel as a result of the explosion overpressure from the burning ones Gases on the same path, but in the opposite direction into the combustion chamber conveyed and is brought to a gradual combustion in this with the existing amount of air.

2. Internal combustion engine, in particular for crude oil operation, characterized in that that between the combustion chamber (6) and the explosion chamber (7) one with longitudinal grooves (5) and with slots (18) provided sleeve (4) is attached and arranged such that the sucked in fresh Air at the end of the compression stroke through the between the inner surface of the The sleeve and the ring-like interspace that is created in the latter, must also flow through the grooves of the sleeve.

3. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the Sleeve (4) opposite 'the fuel inlet openings with a circumferential groove and is provided with elongated bores (18) so that the injected fuel on a mechanically distributed over a large area and perfect with the help of the air flow Carburization is achieved.

1 sheet of drawings.