DE343392C

DE343392C - Operating procedures for internal combustion engines

Info

Publication number: DE343392C
Application number: DE1919343392D
Authority: DE
Original assignee: WAERMEKRAFT GmbH
Current assignee: WAERMEKRAFT GmbH
Priority date: 1919-02-09
Filing date: 1919-02-09
Publication date: 1921-11-01

Description

Betriebsverfahren für Verbrennungsmotoren. Die meisten Verpuffungsmotoren, welche mit flüssigen Brennstoffen arbeiten, werden mit Hilfe eines Vergasers betrieben, wobei dem Zylinder das fertige Brennsto-ftluftgemisch zugeführt wirf. Es sind jedoch auch Motoren bekannt, bei welchen der Brennstoff unmittelbar und getrennt von der Arbeitsluft nicht in die Saugleitung, sondern in den Zylinder eingespritzt wird und sich erst in diesem mit der Luft mischt.Operating procedures for internal combustion engines. Most of the deflagration engines, which work with liquid fuels are operated with the help of a gasifier, the finished fuel-air mixture being fed to the cylinder. However, there are also known engines in which the fuel is directly and separately from the Working air is not injected into the suction line, but into the cylinder and only then mixes with the air.

Dieses letztere Verfahren hat nun neben seinen Vorzügen gegenüber dem Vergaserbetrieb noch einen gewissen Nachteil, welchen es mit anderen Verbrennungsmaschinen teilt und dessen Beseitigung Zweck der Erfindung ist. Dieser Nachteil besteht in dem im Verdichtungsrauen zurückbleibenden Abgasrest, welcher sich beim Ansaugen mit der Frischluft mischt.This latter method now has its advantages over and over the carburettor operation still has a certain disadvantage, which it has with other combustion engines shares and the elimination of which is the purpose of the invention. This disadvantage consists in the exhaust gas residue remaining in the compression area, which is released during intake mixes with the fresh air.

Abgesehen von der dabei entstehenden geringen Beeinträchtigung des thermischen Wirkungsgrades, hat dies eine Reihe von sehr schädlichen Folgen. Erstens besteht der Abgasrest zum großen Teil aus verbrannten Gasen, welche nicht mehr für das neue -Arbeitsspiel nutzbringend verwertet werden können. Daher ist die Höchstleistung der Maschine auf die durch die Größe des Kolbenhubraumes bestimmte Luftmenge beschränkt. Zweitens erhöht die Temperatur des Abgasrestes die Mitteltemperatur des angesaugten Gemisches beträchtlich. Die Folge davon ist eine höhere Temperaturlage des ganzen Kreisprozesses. Diese bedingt wieder einen höheren Wärmeverlust an das Kühlwasser und einen niedrigeren Verdichtungsgrad, wenn man Vorzündungen vermeiden will. Besonders störend aber wirkt die Vermischung .der Ladung mit den verbrannten Gasen auf die Zündung, da eine Unsicherheit besteht, ob sich an der Zündvorrichtung im Augenblick der Zündung auch ein reines zündfähiges Gemisch befindet. Tatsächlich beeinflußt dieser Umstand auch das Arbeiten der Maschine besonders bei Püllungsregelung empfindlich, da er immer störender wird, j e größer die Abgasmenge im Verhältnis zur Frischluftmenge wird.Apart from the slight impairment of the thermal efficiency, this has a number of very harmful consequences. First the residual exhaust gas consists largely of burned gases, which are no longer for the new work game can be put to good use. Hence the peak performance the machine is limited to the amount of air determined by the size of the piston displacement. Second, the temperature of the residual exhaust gas increases the mean temperature of the intake Mixture considerable. The consequence of this is a higher temperature level of the whole Circular process. This in turn causes a higher loss of heat to the cooling water and a lower degree of compression if one wants to avoid pre-ignition. Particularly however, the mixing of the charge with the burnt gases has a disturbing effect on the Ignition, as there is an uncertainty as to whether the ignition device is at the moment the ignition is also a pure ignitable mixture. Indeed affected this circumstance also the work of the machine especially with filling control sensitive, since it becomes more and more disturbing, the greater the amount of exhaust gas in proportion becomes the amount of fresh air.

Man hat nun verschiedene Wege gesucht, um diesen Nachteil zu beseitigen. Der einfachste Weg ist die Einführung der Frischluft unter Druck. Der durch die Anordnung einer besonderen Pumpe verwickeltere Bau der Maschine und der durch die Luftverdichtung entstehende Arbeitsverlust sind aber die Ursache, daß dieses Verfahren sich nicht in größerem Umfange eingebürgert hat.Various ways have now been sought to eliminate this disadvantage. The easiest way is to introduce fresh air under pressure. The one through the Arrangement of a special pump more intricate construction of the machine and that of the Loss of work resulting from air compression are the cause that this process has not become naturalized to a large extent.

Die Erfindung .erstrebt nun eine einfache Erreichung des erläuterten Zwecks. Sie benutzt .dazu die zum Kühlen des Zylinders dienende Luft.The invention strives for a simple achievement of the explained For the purpose of. It uses the air that is used to cool the cylinder.

Die Luft wird im vorliegenden Falle auf den Zylinderdeckel geblasen. Läßt man nun das Rohr des Saugventils fort, so bläst die Luft unmittelbar .auf das letztere. Dies hat, abgesehen von dem hier verfolgten Zweck, den Vorteil, daß das Ventil, besonders wenn es hierfür mit einer vergrößerten Oberfläche versehen wird, stärker gekühlt wird, und der Zylinder an dieser Stelle wegen des fehlender. Rohrhindernisses besser beblasen und daher gleichmäßiger gekühlt wird.In the present case, the air is blown onto the cylinder cover. If you leave the pipe of the suction valve away, the air blows directly onto the latter. Apart from the purpose pursued here, this has the advantage that Valve, especially if it is provided with an enlarged surface for this purpose, is cooled more, and the cylinder at this point because of the lack of it. Pipe obstacle blown better and therefore cooled more evenly.

Öffnet sich das Ventil beim Beginn des Saughubs, so wird die Kühlluft unmittelbar in den Zylinder geblasen. Als günstige Geschwindigkeit für die Kühlluft hat sich etwa 2o m/sek. ergeben. Da nun beispielsweise die mittlere Kolbengeschwindigkeit normaler Schnelläufermaschinen etwa 5 m/sek. und der Ventildurchmesser etwa die Hälfte des Kolbendurchmessers beträgt, so ergibt sich die mittlere Luftgeschwindigkeit im Ventil auch etwa zu 2o mi;sek. Die bereits mit dieser Geschwindigkeit ankommende Luft braucht also nicht mehr beschleunigt zu werden, und die Folge ist, daß im Zylinder praktisch kein Saugunterdruck herrscht. Da bei solchen Schnelläufern dieser Saugunterdruck bei der üblichen Ausführung -oft o,2 Atm. unter dem Atmosphärendürck liegt, so würde schon in dem Kolbenhubraum eine im Verhältnis von i : o,8 d. h. um 25 - Prozent größere Luftmenge eingeführt, so daß die Leistung der Maschine entsprechend erhöht wird.If the valve opens at the beginning of the suction stroke, the cooling air is released blown directly into the cylinder. As a favorable speed for the cooling air has moved about 20 m / sec. result. For example, there is the mean piston speed normal high-speed machines about 5 m / sec. and the valve diameter about the Half of the piston diameter is the mean air speed in the valve also about 20 mi; sec. The one already arriving at this speed So air no longer needs to be accelerated, and the result is that in the cylinder there is practically no vacuum. Because with such high-speed runners this suction negative pressure in the usual execution - often 0.2 atm. is below the atmospheric pressure, so would already in the piston displacement a ratio of i: o.8 d. H. by 25 percent larger amount of air introduced, so that the performance of the machine increases accordingly will.

Nun ist aber am Beginn der Ladung die Kolbengeschwindigkeit sehr gering. Bei Eröffnung des Ventils erzeugt daher-. die Kühlluft einen geringen Überdruck im Zylinder und kann zum Ausspülen der Abgasreste benutzt werden. Dieses an sich bekannte Verfahren ist hier neuartig unter Verwendung eines Teils der Kühlluft durchgeführt. Zu dies,-m Zweck wird das Saugventil schon etwas vor dem Schluß des Auspuffventils geöffnet und die Ausspülung erfolgt während des Hubwechsels, wo der Kolben nahezu stillsteht. Die dann bei Öffnung des Saugventils einströmende Kühlluft treibt die durch .die frühere Öffnung des Auspuffventils auf Atmosphärendruck entspannten Abgasreste aus dem Verdichtungsraum durch das Auspuffventil heraus, und wenn der Druck der Kühlluft im allgemeinen auch nicht so hoch ist, um dies vollkommen bewirken zu können, so wird doch ein wesentlicher Teil der Abgasreste beseitigt und die Ladung bedeutend reiner und kälter. Damit erreicht man dann eine größere Leistung; ferner eine höhere Verdichtung und damit einen besseren thermischen Wirkungsgrad, ohne Vorzündungen befürchten zu müssen. Ferner ist eine erheblich bessere Regelung der Maschine möglich.But the piston speed is very low at the beginning of the charge. When the valve is opened, therefore-. the cooling air has a slight overpressure in the cylinder and can be used to flush out the residual exhaust gas. This in itself known method is carried out in a novel way using part of the cooling air. For this purpose, the suction valve is already a little before the exhaust valve closes opened and the flushing takes place during the stroke change, where the piston is almost stands still. The cooling air flowing in when the suction valve opens drives the exhaust gas residues relaxed to atmospheric pressure by .the earlier opening of the exhaust valve out of the compression chamber through the exhaust valve, and if the pressure of the Cooling air is generally not so high to be able to achieve this completely, in this way a substantial part of the exhaust gas residues is removed and the charge is significant purer and colder. This then achieves greater performance; also a higher one Compression and thus a better thermal efficiency, without pre-ignition to fear. Furthermore, a considerably better regulation of the machine is possible.

Das Verfahren ist im übrigen auch auf alle andere Arten von Verbrennungsmotoren, die mit Luft gekühlt werden, anwendbar.The procedure is also applicable to all other types of internal combustion engines, which are cooled with air are applicable.

Da der Ventilator ohnehin zur Kühlung der Maschine benötigt wird und die Verbrauchsluft nur etwa 5 bis 6 Prozent der Kühlluft beträgt, so ist im Gegensatz zu anderen Ausführungen mit der Erfindung weder eine Störung der Einfachheit der Maschine, noch ein nennenswerter zusätzlicher Kraftbedarf verbunden. Es leuchtet daher ein, daß die Anordnung einen wesentlichen Fortschritt bedeutet.Because the fan is needed to cool the machine anyway and the consumption air is only about 5 to 6 percent of the cooling air, so is the opposite to other embodiments with the invention neither disturbing the simplicity of the Machine, a significant additional power requirement connected. It glows hence, that the arrangement represents a substantial advance.

Zur Erläuterung eines Motors, welcher nach dem die Erfindung bildenden Verfahren arbeitet, dient die Zeichnung, welche ein klares Bild von der gegenseitigen Lage der einzelnen Teile veranschaulicht. Dieser Motor gilt im übrigen nur als Beispiel einer großen Anzahl von Möglichkeiten, den Erfindungsgedanken zu verwirklichen.To explain an engine which, according to the forming the invention Procedure works, the drawing serves, which gives a clear picture of the mutual The location of the individual parts is illustrated. Incidentally, this motor is only an example a large number of ways of realizing the idea of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Operating method for internal combustion engines, characterized in that part of the cooling air supplied, for example, by a fan is used as working air for the cylinders.

2. The method according to claim i, characterized in that the cooling air is blown directly onto the suction valve will which. possibly with an enlarged surface for the purpose of better Cooling is provided.

3. The method according to claim i, characterized in that some of the cooling air is used to expel the exhaust gases from the compression chamber will.