DE368769C

DE368769C - Multi-cylinder internal combustion engine

Info

Publication number: DE368769C
Application number: DEA33696D
Authority: DE
Original assignee: Maschb Vorm Trauzl & Co; TIEFBOHRTECHNIK AG F
Current assignee: Maschb Vorm Trauzl & Co; TIEFBOHRTECHNIK AG F
Priority date: 1916-11-23
Filing date: 1920-07-02
Publication date: 1923-02-08

Description

Mehrzylindrige Verbrennungskraftmaschine. Gegenstand der Erfindung bezieht sich auf mehrzylindrige, mit Einblasedruckluft arbeitende Verbrennungskraftmaschinen mit einer entsprechenden Zahl von Einblaseluftkompressoren für die Erzeugung der Einblasedruckluft, insbesondere bei Maschinen, bei welchen für je zwei Arbeitszylinder ein gemeinsamer Lufteinbläsekompressor vorgesehen ist, dessen Druckhubenden mit den Verdichtungsenden der Arbeitszylinder. wenigstens angenähert zusammenfallen. Durch die Erfindung soll das Anlassen solcher Maschinen erleichtert werden, welches dadurch erschwert ist, daß infolge des kalten Zustandes der Maschine eine adiabatische Kompression der Einblaseluft unmöglich und dadurch die für den Betrieb erforderliche Einblasespannung nicht erreichbar ist. Gemäß der Erfindung wird das Anlassen dadurch erleichtert, daß die Einblaseluftleitung mindestens eines Arbeitszylinders nicht nur an den zugehörigen Kompressor, sondern auch an mindestens einen der Lufteinblasekompressoren für die anderen Arbeitszylinder angeschlossen ist, so daß der betreffende Arbeitszylinder im Bedarfsfalle mit einer größeren Einblaseluftmenge arbeitet, als für den normalen Betrieb erforderlich ist.Multi-cylinder internal combustion engine. Subject of the invention relates to multi-cylinder internal combustion engines working with compressed air injection with a corresponding number of injection air compressors for the generation of the Injection compressed air, especially in machines where there are two working cylinders each a common air injection compressor is provided, the pressure stroke ends with the compression ends of the working cylinders. at least approximately coincide. The invention is intended to facilitate starting such machines which is made more difficult because of the cold state of the machine an adiabatic compression of the blowing air is impossible and therefore the for the Operation required injection voltage is not achievable. According to the invention Starting is facilitated by the fact that the injection air line at least one Working cylinder not only to the associated compressor, but also to at least connected to one of the air injection compressors for the other working cylinders is, so that the working cylinder in question with a larger amount of air injection if necessary works than is necessary for normal operation.

Es kann daher die Inbetriebsetzung durch einen Arbeitszylinder dadurch bewerkstelligt werden, daß dieser während der Anlaßperiode mit einer so großen Menge an Einblasedruckluft versorgt wind, daß trotz des kalten Zustandes der Maschine die erforderliche Einblasespannungerreicht wird und die Maschine anlaufen kann. Es ist daher zweckmäßig, die erste Verbrennung in jenem Arbeitszylinder herbeizuführen, der sich dem ihm zugehörigen Kompressor am nächsten befindet.It can therefore be started up by a working cylinder can be made to have it with such a large amount during the tempering period of blown compressed air is supplied, despite the cold state of the machine the required injection voltage is reached and the machine can start. It is therefore advisable to bring about the first combustion in that working cylinder, which is closest to the compressor belonging to it.

Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand in drei beispielsweisen Ausführungsformen: In den Abb. I und 2 ist als Ausführungsbeispiel eine Vierzylindermaschine mit einer gemeinsamen, als Einblaseleitung wirkenden Verbindungsleitung 7 zwischen den Arbeits-und Kompressorzylindern dargestellt. Die Arbeitszylinder sind mit I, 2, 3 und 4 und die kleineren Kompressorzylinder mit 5 und 6 bezeichnet. Letztere sind am Maschinenende nebeneinander angeordnet. Die Kolben, Treibstangen und Kurbelzapfen tragen die gleiche Bezeichnung wie die einzelnen Zylinder, zu denen sie gehören. Sämtliche Zylinder sind durch eine gemeinschaftliche Einblaseleitung 7 verbunden. Die Anordnung ist, wie aus Abb. 2 hervorgeht, derart getroffen, daß die Kurbelzapfen I, 4 und 6 gleichgerichtet und uni I8o° oder angenähert um I8o° gegen die Kurbelzapfen 2, 3 und 5 versetzt sind. Jedes Verdichtungsende der Arbeitszylinder fällt somit mit einem Druckhwhende eines der Kompressorzylinder zusammen. Die Arbeitszylinder I und 4 werden von Kompressorzylinder 6 und die Arleitszylinder 2 und 3 vom Kompressorzylinder 5 reit Einblaseluft versehen. Bei der In-Letriebsetzung sind gemäß der Erfindung die Einspritzorgane der Zylinder I, 2 und 3 geschlossen, und die Einblaseluft tritt nur in den Zylinder 4 über, welcher neben den Kornpressorzylindern angeordnet ist. Dieser Zylinder erhält somit während der Anlaßperiode die vierfache Menge Einblaseluft. Der infolgedesssen in der Einblaseleitung auftretende hohe Einblasedruckbewirkt, daß die Maschine auch in kaltem Zustande rasch und sicher angelassen werden kann. Der Zylinder 4 eignet sich aus dem Grunde am besten für die Herbeiführung der ersten Verbrennungen, weil die Einblaseluft den Verbrennungsraum auf den kürzesten Wege erreicht und die Zeit, während welcher sich die Einblaseluft in der Verbindungsleitung abkühlen kann, sehr beschränkt ist.The drawing illustrates the subject matter of the invention in three examples Embodiments: In Figs. I and 2 is a four-cylinder engine as an embodiment with a common connecting line 7 acting as an injection line between the working and compressor cylinders. The working cylinders are marked with I, 2, 3 and 4 and the smaller compressor cylinders with 5 and 6. Latter are arranged next to each other at the end of the machine. The pistons, connecting rods and crank pins have the same designation as the individual cylinders to which they belong. All cylinders are connected by a common injection line 7. The arrangement is, as can be seen from Fig. 2, made such that the crank pin I, 4 and 6 in the same direction and uni 180 ° or approximately 180 ° against the crank pin 2, 3 and 5 are offset. Each compression end of the working cylinder thus falls with a Druckhwhende one of the compressor cylinders together. The working cylinder I and 4 are from compressor cylinder 6 and Arleitsylinders 2 and 3 from the compressor cylinder 5 is provided with blowing air. When putting into operation are according to the invention the injectors of cylinders I, 2 and 3 are closed and the air is injected only into the cylinder 4, which is arranged next to the compressor cylinders. This cylinder thus receives four times the amount of injection air during the starting period. The resulting high injection pressure in the injection line causes that the machine can be started quickly and safely even when cold. The cylinder 4 is therefore best suited for bringing about the first Burns, because the air blown into the combustion chamber in the shortest possible way reached and the time during which the blowing air is in the connection line can cool down is very limited.

Die Abb. 3 und 4 zeigen eine beispielsweise Ausführungsform einer Sechszylindermaschine. Die Arbeitszylindler i, 2, 3, 4,5 5 und 6 und die kleineren Kompressorzylinder 7, 8 und g sind so aufgestellt, daß sich jeder Kompressorzylinder in der Mitte zwischen zwei Arbeitszylindern befindet. Die Kurbelzapfen, Kolben und Treibstangen eines jeden Zylinders tragen die gleiche Bezeichnung wie die Zylinder. Die Kurbelzapfen sind paarweise gleichgerichtet und um I2o° gegeneinander versetzt, und zwar stehen, wie in Abb. 4 ersichtlich ist, die Zapfen I, 2 und 7 unter I2o°gegen die Zapfen 3, 4 und 8 und diese wieder unter I2o° gegen die Zapfen 5, 6 und g. Die neun Zylinder zerfallen demnach in drei Gruppen von j e zwei Arbeitszylindern und einem Kompressorzylinder, wobei in jeder Gruppe j wdes Verdichtungsende eines Arbeitszylinders mit dem Druckhubende des Kompressors zusammenfällt. Für jede Gruppe ist eine selbständige Verbindungsleitung bzw. Einblaseluftleitung vorgesehen, so daß die Maschine drei Leitungen Io, II und I2 besitzt. Beim Anlassen steht nur .der Arbeltszylinder, in welchem die ersten Zündungen ;erfolgen sollen:, mit dem Kompressor in Verbindung, z. B. in der ersten Zylindergruppe der Arbeitszylinder i mit dem Kompressor 7. Die .Zylinder sind außer Betrieb, zweckmäßig entlüftet, bis irr Zylinder i der normale Betrieb erfolgt. Hierauf wenden :die Zylinder 3 und 5 auf dieselbe Weise angelassen und nach dem Auftreten von Verbrennungen in den letzteren erst die Zylihder 2, 4 und 6.Figs. 3 and 4 show an exemplary embodiment of a Six cylinder machine. The working cylinders i, 2, 3, 4, 5, 5 and 6 and the smaller ones Compressor cylinders 7, 8 and g are set up so that each compressor cylinder located in the middle between two working cylinders. The crank pins, pistons and The connecting rods of each cylinder have the same designation as the cylinder. The crank pins are aligned in pairs and offset from one another by I2o °, namely, as can be seen in Fig. 4, the pins I, 2 and 7 at I2o ° against the pins 3, 4 and 8 and these again at I2o ° against the pins 5, 6 and g. the nine cylinders are divided into three groups of two working cylinders and each a compressor cylinder, in each group j w the compression end of a working cylinder coincides with the end of the pressure stroke of the compressor. For each group there is an independent one Connection line or Einblaseluftleitung provided so that the machine three Has lines Io, II and I2. When starting, only the working cylinder is in to which the first ignitions; should take place :, with the compressor in connection, z. B. in the first cylinder group of the working cylinder i with the compressor 7. The .Cylinders are out of operation, appropriately vented until cylinder i is normal Operation takes place. Then turn: cylinders 3 and 5 started in the same way and after the occurrence of burns in the latter, only the cylinders 2, 4 and 6.

Eine weitere Möglichkeit, den Einblasedruck !beim Anlassen zu ,erhöhen, ergibt sich dadurch, daß Idie Verbindungsleitung mit verdichteter Arbeitsluft, de den -Arbeitszylindern entnommen -wird, zusätzlich aufgefüllt wird. Dies kann z. B. 'dadurch erreicht werden, daß 'die Einiblaseleitung einer Grüppe von zwei Arbeitszylindern und einem Konnpressorzylinder mit gleichlaufenden Kolben # an die Arbeitszylinder einer zweiter' Gruppe mit entgegengesetzt laufenden Kolben angeschlossen wird, z. B. dadurch, daß die Leitung mit diesen Arbeitszylindern durch Rückschlagventile in Verbindung steht. Abb. 5 zeigt beispielsweise eine solche Ausführungsform einer Vierzylindermaschine. Die Zylinder I und 4 sind an den Kompressor 5 und die Zylinder 2 und 3 an den Kompressor 6 angeschlossen, und zwar durch die voneinander getrennten Verbindungsleitungen 7 und B. Die Kurbelzapfen der miteinander verbundenen Zylinder sind j e gleichgerichtet und um etwa I8ö° gegeneinander versetzt. Da nun die Kolben je zweier zusammengehörigen Arbeitszylinder den Kolben der beiden anderen Arbeitszylinder vorauseilen, so ist es möglich, die Verbindungsleitungen mit Arbeitsluft aus den Zylindern zu füllen. Zu diesem Zweck ist die Leitung 7 mit den Arbeitszylindern 2 und 3 und die Leitung 8 mit den Arbeitszylindern I und 4 verbunden, so daß die beiden Leitungen 'mit diesen Arbeitszylindern durch Rückschlagventile in Verbindung stehen. Es strömt nun bei jeden Verdichtungshub eine bestimmte Menge von Arbeitsluft aus den Zylindern in die Verbindungsleitungen über und füllt letztere auf die höchste Veldichtungsspannung der Arbeitszylinder. Es kann daher während der Anlaßperiode ein Einspritzdruck z. B. von ungefähr 6o Atmosphären leicht dadurch erreicht werden, daß gemäß der Erfindung die Verbindungsleitungen 7 und 8 zunächst zusätzlich mit Arbeitsluft gefüllt werden. Nach der Auffüllung strömt vom zugehörigen Kompressor jeder Gruppe die erste Ladung eine halbe Umdrehung später und die zweite Ladung während der Einspritzperiode in die Verbindungsleitung über. Das Einspritzorgan jenes Arbeitszylinders einer Gruppe, welchem keine Einblaseluft zugeführt wird, ist selbstverständlich während dieses Vorganges geschlossen, so daß der anzulassende Arbeitszylinder vor jeder Einspritzung drei Ladungen erhält.Another possibility to increase the injection pressure when starting, results from the fact that the connecting line with compressed working air, de is taken from the working cylinders, is additionally filled. This can e.g. B. 'can be achieved that' the Einiblaseleitung a group of two working cylinders and a compression cylinder with pistons running in the same direction # to the working cylinder a second 'group connected with opposing pistons will, e.g. B. in that the line with these working cylinders through check valves communicates. For example, Fig. 5 shows such an embodiment Four-cylinder engine. The cylinders I and 4 are connected to the compressor 5 and the cylinders 2 and 3 connected to the compressor 6, through the separated from each other Connecting lines 7 and B. The crank pins of the connected cylinders are each in the same direction and offset from one another by about 18ö °. Now there are the pistons two associated working cylinders each have the piston of the other two working cylinders hurry ahead, it is possible to remove the connecting lines with working air from the To fill cylinders. For this purpose the line 7 is connected to the working cylinders 2 and 3 and the line 8 connected to the working cylinders I and 4, so that the two lines' connected to these working cylinders by check valves stand. A certain amount of working air now flows with each compression stroke from the cylinders into the connecting lines and fills the latter to the highest level Locking tension of the working cylinder. It can therefore be used during the tempering period an injection pressure z. B. can easily be reached from about 60 atmospheres by that according to the invention, the connecting lines 7 and 8 initially additionally with Working air are filled. After filling, flows from the associated compressor each group the first charge half a turn later and the second charge into the connecting line during the injection period. The injector that working cylinder of a group to which no injection air is supplied, is of course closed during this process, so that the The working cylinder receives three charges before each injection.

Die Kompressoren können einfach oder doppeltwirkend ausgebildet sein.The compressors can be single-acting or double-acting.

Das Anlassen kann mittels Hand oder mittels irgendeiner anderen Energiequelle @ewirkt werden. Beim Anlassen befindet sich die Maschine im kalten Zustande. Die Kompression in dem Kompressorzylinder geht daher unter anderen Bedingungen vor sich als während des normalen Betriebes. Infolge des kalten Zustandes des Kompressorzylinder s und der Einblaseluftleitung geht die Kolnpression ungefähr isotherm vor sich, wodurch aber ein zu niedriger Einblasedruck erreicht wird, daß die Maschine in Betrieb gehen kann. Gemäß der Erfindung wird daher beim Anlassen nur das Einblaseluftventil eines Arbeitszylinders gesteuert, während die Einblaseluftventile der anderen Arbeitszylinder geschlossen erhalten werden. Dadurch wird erreicht, daß z. B. bei der Maschine der Abb. I drei Zylinder geschlossen bleiben, während der vierte Arbeitszylinder mit zwei Kompressoren zusammenarbeitet, welche bei jedem Druckbube Einblaseluft in die Einblaseluftleitung fördern, die dadurch mit der vierfachen Menge Einblaseluftgegenüber dem normalen Betrieb gefüllt wird. Dadurch ist es möglich, die Einblasespannung in der Einblaseluftleitung so zu erhöhen, daß der Einblasedruck in der Einblaseluftleitung größer ist, als der Verdichtungsspannung im Arbeitszylinder entspricht und daher Brennstoff in den einen Arbeitszylinder eingespritzt werden kann. Wenn sich in diesem Zylinder Zündungen einstellen, so werden die Einblaseventile der anderen Arbeitszylinder in entsprechender Reihenfolge nacheinander betätigt.Starting can be done by hand or by any other energy source @ be worked. The machine is cold when it is started. the Compression in the compressor cylinder therefore occurs under different conditions than during normal operation. As a result of the cold condition of the compressor cylinder s and the air injection line, the compression is approximately isothermal, however, as a result of which an injection pressure that is too low is achieved that the machine is in operation can go. According to the invention, therefore, only the injection air valve is activated when starting one working cylinder is controlled, while the air injection valves of the other working cylinder closed. This ensures that, for. B. at the machine of Fig. I three cylinders remain closed, while the fourth working cylinder with two compressors working together, which blow air into the Promote injection air line, which is four times the amount of injection air compared to normal operation. This makes it possible to adjust the blowing voltage in the injection air line so that the injection pressure in the injection air line is greater than the compression stress in the working cylinder and therefore Fuel can be injected into a working cylinder. If in this Adjust cylinder ignitions, so the injection valves of the other working cylinders operated one after the other in the corresponding order.

Claims

PATENT CLAIM: I. Multi-cylinder combustion engine with a corresponding number of air injection compressors for generating the compressed air injection, characterized in thatthe injection air line of at least one working cylinder not only to the associated compressor, but also to at least one of the injection air compressors, which in normal operations supply the injection air for other working cylinders, is connected, so that the working cylinder in case of need, in particular for starting can be provided with a larger amount of air injection than for normal operation is necessary.

2. Machine according to claim I, characterized in that that a flu from Arbieitszyliedern -with their associated compressor under Mediation of their injection line to the working cylinder, another group opposed to it Saufenden Kolhen is connected in such a way @ that the working cylinder of the one. Group through the working cylinder in the other group with additional injection air are supplied.