DE4341194A1

DE4341194A1 - Piston IC engine with external ignition and separate mixing chamber

Info

Publication number: DE4341194A1
Application number: DE4341194A
Authority: DE
Inventors: Erich Tausend
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-16
Filing date: 1993-12-03
Publication date: 1995-06-08

Abstract

The piston has an overflow annular gap (11) for a mixing-scavenging flow between the compression (4) and mixing chambers is formed by the piston control edge, an inner gap boundary, in the inlet zone of a mesh ring (4). The TDC position of the piston control edge lies at the level of the smallest neck ring dia. The neck ring inlet has a profile affecting the gap geometry. Between the conical neck duct (5) and the circular profile of the turning ring (6) is located a cylindrical section (65), a turning ring jacket with valve members, closing the ports for fuel admission against the mixing chamber overpressure.

Description

Die Erfindung betrifft eine Weiterbildung des in den Patentanmel dungen P 4304658.4 und P 4317795.5 beschriebenen Erfindungsge genstandes.The invention relates to a further development of the patent applications P 4304658.4 and P 4317795.5 object.

Unter Bezugnahme auf den Stand der Technik und den Oberbegriff der Hauptanmeldung P 4304658.4 ist diese Brennkraftmaschine für gas förmige oder leicht vergasbare Kraftstoffe ausgelegt, wobei die zur Brenngemischbildung notwendige Energie überwiegend aus der Verdich tungsarbeit des Kolbens bezogen wird. Dabei wird die Wirkung ange strebt, ähnlich wie beim Dieselverfahren mit hohen Luftüberschuß werten eine optimale Verbrennung und eine Leistungsregelung ohne Ladungsdrosselung zu erreichen.With reference to the prior art and the preamble of The main application P 4304658.4 is this internal combustion engine for gas shaped or easily gasified fuels designed, the to Burning mixture formation required energy mainly from the compression work of the piston. The effect is shown strives, similar to the diesel process with high excess air evaluate an optimal combustion and a power regulation without Achieve charge throttling.

Mit den Merkmalen der vorgenannten Erfindungen wird die Kraftstoff zuführung und die Vorgemischbildung in der relativ kühleren, äußer sten Zone des Mischraumes vorgenommen und die Brennreaktion wird in eine zentrale, heiße Brennzone konzentriert, wobei im Hinblick auf eine vollständige Kraftstoffausbrennung und kleinsten Brennwär meverlust die Brenngase nicht mit gekühlten Wandteilen des Misch raumes in Berührung kommen sollen. Zwischen dem Arbeitshubraum und dem Mischraum gibt es keine starre Abgrenzung und keine mechani schen Ventilelemente; die notwendige Strömungssteuerung innerhalb des Mischraumes wird durch den Arbeitskolben und durch aerodynamisch wirksame, starr eingesetzte Leitelemente bewirkt.With the features of the aforementioned inventions, the fuel feed and the premix formation in the relatively cooler, outer most zone of the mixing room and the burning reaction concentrated in a central, hot burning zone, taking into account for a complete fuel burnout and minimal heat Do not lose the fuel gases with cooled wall parts of the mixer should come into contact with the room. Between the working space and there is no rigid delimitation and no mechani valve elements; the necessary flow control within the mixing chamber is aerodynamically driven by the working piston effective, rigidly used guide elements.

Für eine intensive kinetische Vermischung eines Kraftstoffgases mit der erforderlichen Luftmenge sind eine Relativbewegung zwischen den beiden Medien, eine Kontaktfläche und eine Mischstrecke erforder lich, wobei zur Erzeugung der Relativbewegung mechanische Kolben arbeit eingesetzt werden muß, welche in der Energiebilanz als Ver lustarbeit erscheint.For intensive kinetic mixing of a fuel gas with the required amount of air is a relative movement between the both media, a contact surface and a mixing section required Lich, with mechanical pistons to generate the relative movement work must be used, which in the energy balance as Ver lustarbeit appears.

Der Erfindung wird deshalb folgende Aufgabenstellung zugrunde gelegt:The invention is therefore based on the following task placed:

Die aus den vorgenannten Patentanmeldungen bekannten Elemente, wel che innerhalb des Mischraumes bei der Strömungssteuerung und Ge mischbildung zusammenwirken, sind so auszubilden, daß innerhalb eines möglichst kleinen Mischraumvolumens eine möglichst große Kon taktfläche zwischen Kraftstoffgas und Luft und eine möglichst lange Mischstrecke gebildet werden, wobei die dazu erforderliche Kolben arbeit - als Verdichtungsverlustarbeit - aber auch ein Druckverlust bei der Expansion möglichst klein sein sollen; mit dem Prinzip der Kraftstoffeinbringung in den Mischraum soll bereits eine günstige Beeinflussung der Gemischbildung berücksichtigt werden.The elements known from the aforementioned patent applications, wel surface within the mixing room for flow control and ge mixed education must cooperate so that within the smallest possible mixing room volume, the largest possible con tact area between fuel gas and air and as long as possible Mixing section are formed, with the necessary pistons work - as compression loss work - but also a pressure loss should be as small as possible during expansion; with the principle of The introduction of fuel into the mixing room is said to be already cheap Influencing the mixture formation are taken into account.

Die Lösung der Aufgabe geht aus dem kennzeichnenden Teil des Patent anspruches 1 hervor. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution to the problem arises from the characterizing part of the patent claim 1. Further refinements of the invention are in described the subclaims.

Beschreibung der Erfindung mit Bezugnahme auf die ZeichnungenDescription of the invention with reference to the drawings

Fig. 1 Längsschnitt durch den Zylinderkopf mit Mischraum, Kolben in OT-Position, wobei die Mischraumdimensionen gegenüber dem Kolbendurchmesser etwas vergrößert dargestellt sind. Fig. 1 longitudinal section through the cylinder head with mixing chamber, piston in the TDC position, the mixing chamber dimensions compared to the piston diameter are shown somewhat enlarged.

Fig. 2a Teil-Längsschnitt wie Fig. 1, mit Arbeitsposition kurz vor Beginn der Mischspülung. Fig. 2a partial longitudinal section as Fig. 1, with the working position shortly before the start of the mixed rinse.

Fig. 2b Teil-Längsschnitt wie Fig. 1, mit Arbeitsposition während der Mischspülung. Fig. 2b partial longitudinal section as Fig. 1, with the working position during the mixed rinsing.

Fig. 3 Einzelheit zur Ausformung des Überströmspaltes. Fig. 3 detail for the formation of the overflow gap.

Fig. 4a, 4b Ausschnitt-Axialansichten der Leitmantelprofilierung zur Turbulenzerzeugung. Fig. 4a, 4b detail axial views of the Leitmantelprofilierung for turbulence generation.

Fig. 5 Prinzipdarstellung zur Kraftstoffzuführung mit Platten ventil. Fig. 5 schematic diagram for fuel supply with plate valve.

Fig. 6 Prinzipdarstellung zur Kraftstoffzuführung mit Teller ventil. Fig. 6 schematic diagram for fuel supply with a plate valve.

Zu Fig. 1, Fig. 2a, 2b, Fig. 3 Mit den kennzeichnenden Merkmalen der Hauptanmeldung P 4304658.4 ist folgende Wirkungsweise zugrunde gelegt: In den Ringhohlraum des Wenderinges 6 wird bereits ab Be ginn des Ladungswechsels entweder Gaskraftstoff oder vergasbarer Flüssigkraftstoff eingeblasen, letzterer mit Hilfe von Luft. Der Kraftstoff muß bis gegen Ende des Verdichtungshubes vollständig gasförmig im Wendering 6 konzentriert bleiben, was durch die radi ale Versetzung des Wenderinges und durch die bei der Kraftstoffein blasung aufgezwungene Rotationsbewegung erreicht wird. Während des Verdichtungshubes wird Luft aus dem Hubraum H in den Mischraum ver drängt. Diese Verdrängungsströmung wird durch konstruktive Mittel so gesteuert, daß bis kurz vor der OT-Position des Kolbens 20 eine Längsdurchströmung des Mischraumes und damit ein Kraftstofftransport in die heiße Brennzone BZ unbedingt verhindert wird. Die Wandtem peratur im Bereich des Wenderinges 6 wird - wenn erforderlich durch wärmeableitende Maßnahmen - gerade so hoch zugelassen, daß eine Selbstzündung des Kraftstoffes mit Sicherheit vermieden wird. Ab einer konstruktiv vorbestimmten Kolbenposition - ca. ab 30° Kurbel wellendrehwinkel vor OT - wird die Verdrängungsströmung an die Wand des Halsringes 4 und durch den Halskanal 5 in den Wendering 6 gelenkt. Damit beginnt die Ausspülung des Kraftstoffes bei gleich zeitiger Gemischbildung in die Brennzone BZ. Das Umkippen der Ver drängungsströmung - Fig. 2a-Fig. 2b - erfolgt dabei nicht synchron zur Kolbenbewegung, sondern viel schneller. Es entsteht ein aero dynamischer Schalteffekt, bei welchem das Profil des Halsringes 4 und das Stirnprofil des Leitmantels 7 mit der Staukante 73 und der Brechkante 72 zusammenwirken. Dieses Leitmantel-Stirnprofil - in der Zusatzanmeldung P 4317795.5 beschrieben - hat bezüglich des Schalt effektes eine wesentlich günstigere Wirkung als die in der Hauptan meldung P 4304658.4 zugrundegelegte Leitmantelform. Diese Weiter bildung ermöglicht als nächsten Entwicklungsschritt, daß der Über strömringspalt 11 , welcher in den genannten Voranmeldungen zwischen Kolbenboden und Zylinderdeckel vorgesehen war, jetzt in die Zone des kleinsten Halsringdurchmessers gelegt werden kann. Der Vorteil be steht darin, daß der effektive Durchflußquerschnitt weitgehend unab hängig von der Höhe des Hubraumspaltes H dimensioniert werden kann. Die Mengenverschiebung zwischen dem Hubraum H und dem Mischraum wird durch die unterschiedliche Volumenänderung erzwungen und er reicht erst kurz vor OT eine zur Gemischbildung ausnutzbare Größen ordnung. Als Abgrenzung gegen andere Vorschläge nach dem Stand der Technik ist zu beachten, daß die Kolbensteuerkante 21 nicht die Funktion einer dichtenden Raumabgrenzung hat; mit dieser Kolben steuerkante wird abhängig von der Kolbenposition der Überströmquer schnitt in dem Maße eingeschnürt, daß die zur Gemischbildung erfor derliche Überströmgeschwindigkeit erzeugt wird. Das geometrische Profil zum Überströmspalt 11 wird durch die Einlauffase 41, durch die Einlaufwölbung 42, durch die Kolbensteuerkante 21 mit der Kanten fase 23 und der Kappenwölbung 22 gebildet und hat die Wirkung des aus der Strömungsmechanik bekannten "aerodynamischen Ventils" von der Art, daß bei gleicher Kolbenposition der in den Mischraum ein strömende Strahl einen kleineren Querschnitt hat als der ausströ mende Strahl, dargestellt in Fig. 3. ... To Figures 1, 2a, 2b, 3 with the characterizing features of the parent application P 4304658.4 following operation is applied: In the annular cavity of the turning ring 6 of the gas exchange either gas fuel or gasifiable liquid fuel is injected beginning as early as Be, the latter with Help of air. The fuel must remain completely gaseous in the turning ring 6 towards the end of the compression stroke, which is achieved by the radial displacement of the turning ring and by the rotational movement forced on the fuel injection. During the compression stroke, air is displaced from displacement H into the mixing chamber. This displacement flow is controlled by constructive means so that a longitudinal flow through the mixing chamber and thus a fuel transport into the hot combustion zone BZ is absolutely prevented until shortly before the TDC position of the piston 20 . The Wandtem temperature in the area of the turning ring 6 is - if necessary by heat-dissipating measures - just so high that auto-ignition of the fuel is avoided with certainty. From a structurally predetermined piston position - approx. 30 ° crank shaft rotation angle before TDC - the displacement flow is directed to the wall of the neck ring 4 and through the neck channel 5 into the turning ring 6 . This starts the flushing out of the fuel with simultaneous mixture formation in the combustion zone BZ. The overturning of the displacement flow - Fig. 2a- Fig. 2b - does not take place synchronously with the piston movement, but much faster. The result is an aero dynamic switching effect, in which the profile of the neck ring 4 and the front profile of the guide jacket 7 interact with the baffle edge 73 and the breaking edge 72 . This guide jacket face profile - described in the additional application P 4317795.5 - has a much more favorable effect than the guide jacket shape used in the main application P 4304658.4 with regard to the switching effect. This further education enables the next development step that the overflow ring gap 11 , which was provided in the aforementioned advance registrations between the piston crown and cylinder cover, can now be placed in the zone of the smallest neck ring diameter. The advantage is that the effective flow cross-section can largely be dimensioned independently of the height of the displacement gap H. The volume shift between the displacement H and the mixing space is forced by the different volume changes and it is only shortly before TDC that an order that can be used to form a mixture is sufficient. As a distinction from other proposals according to the prior art, it should be noted that the piston control edge 21 does not have the function of a sealing space delimitation; with this piston control edge depending on the piston position of the cross-section is constricted to the extent that the necessary cross-flow rate is generated for mixture formation. The geometric profile to the overflow gap 11 is formed by the inlet chamfer 41 , by the inlet curvature 42 , by the piston control edge 21 with the chamfer 23 and the cap curvature 22 and has the effect of the "aerodynamic valve" known from fluid mechanics of the type that same piston position that the jet flowing into the mixing chamber has a smaller cross section than the jet flowing out, shown in FIG. 3.

In Fig. 2a ist eine Kolbenposition noch vor Beginn der Mischraum spülung dargestellt. Es muß verhindert werden, daß sich eine difu sorartige Stauwirkung aufbaut; der Strahl muß sich an der Einlauf wölbung 42 und an der Kolbensteuerkante 21 ablösen und in mehre re Wirbelfelder aufteilen. Für die nachfolgende Spülströmung und Gemischbildung wirkt sich das eingezeichnete Wirbelsystem W2 und W7 vorteilhaft aus; von großem Einfluß ist die Ausbildung des Wir bels W7, welcher im Wendering 6 eine nach innen drehende Zirkula tion W6 anregt. Dies wird begünstigt, wenn der Kreisprofil-Mittel punkt des Wenderinges 6 axial höher liegt als die Abströmkante 61 und wenn die Abströmfreiwölbung 62 mindestens als Viertelkreis bogen ausgeformt ist.In Fig. 2a, a piston position is shown flushing before the start of the mixing chamber. It must be prevented that a diffuser-like accumulation effect builds up; the jet must detach itself at the inlet bulge 42 and at the piston control edge 21 and divide it into several vortex fields. The vortex system W2 and W7 shown has an advantageous effect on the subsequent rinsing flow and mixture formation; of great influence is the formation of the vertebrae W7, which in the turning ring 6 stimulates an inwardly rotating circulation W6. This is favored if the circular profile center point of the turning ring 6 is axially higher than the trailing edge 61 and if the outflow free curvature 62 is formed at least as a quarter circle arc.

In Fig. 2b ist der Zustand mit einer etwas höheren Kolbenposition festgehalten; der Überströmstrahl ist nach außen gekippt, er hat sich an die Wand des Halsringes 4 angelegt und wird durch den Halskanal 5 durch die Wirkung des Leitmantels 7 in den Wende ring 6 gelenkt. Die Durchflußhöhe des Halskanals 5 ist entspre chend der radialen Erweiterung am Kanalausgang kleiner als am Ka naleingang, so daß der Durchflußquerschnitt weitgehend konstant ist. Um die zur Mischung von Kraftstoffgas und Luft erforderliche Kon taktoberfläche zu erhalten, wird der im Halskanal 5 noch geschlos sene Mantelstrom mittels eines Spaltgitters 75 in möglichst viele Einzelstrahle zerteilt; um innerhalb des gegebenen möglichst klei nen Mischraumes eine möglichst lange Mischstrecke zu erhalten, ist dieses Spaltgitter 75 als Teil des verlängerten Leitmantels 7 bereits an der Eingangszone zum Wendering 6 angeordnet. Aus der Strömungsmechanik ist bekannt, daß innerhalb eines gekrümmten Ka nales am großen Krümmungsradius die Strömungsgeschwindigkeit klei ner ist als am kleinen Krümmungsradius, was nach dem Satz von Ber noulli begründet werden kann. Ein solches Strömungsprofil ist aber für den Mischprozeß nicht vorteilhaft. Um zu erreichen, daß der Weg längs der Wenderingwand mischeffektiv ausgeströmt wird, ist erfindungsgemäß ein Strömungsprofil von der Form vorgesehen, daß an der Außenwand ein dünner, geschlossener Mantelstrahl anliegt und die Strahlinnenseite in Teilstrahle zerlegt ist.In Fig. 2b, the state is fixed at a slightly higher piston position; the overflow jet is tilted outwards, it has placed itself on the wall of the neck ring 4 and is directed through the neck channel 5 by the action of the guide jacket 7 into the turning ring 6 . The flow rate of the neck channel 5 is accordingly the radial expansion at the channel exit smaller than at the channel entrance, so that the flow cross section is largely constant. In order to obtain the contact surface required to mix fuel gas and air, the sheath flow still closed in the neck channel 5 is divided into as many individual jets as possible by means of a slit grid 75 ; In order to obtain as long a mixing section as possible within the given mixing space which is as small as possible, this slit grid 75 is already arranged as part of the extended guide jacket 7 at the entrance zone to the turning ring 6 . From fluid mechanics it is known that within a curved channel at the large radius of curvature, the flow velocity is smaller than at the small radius of curvature, which can be justified according to Ber noulli's theorem. Such a flow profile is not advantageous for the mixing process. In order to ensure that the path along the turning ring wall is blown out effectively, a flow profile of the form is provided according to the invention in such a way that a thin, closed jacket jet is applied to the outer wall and the inside of the jet is broken down into partial jets.

Fig. 4a zeigt eine Teilansicht des Leitmantels 7, wobei die Funk tion des Spaltgitters am Außenrand durch Kreislöcher 75a hergestellt ist. Die Befestigung des Leitmantels 7 wird hier - wie aus der früheren Anmeldung bekannt - mit wenigstens drei Zylinderstiften 77 am Halsring ausgeführt. Fig. 4a shows a partial view of the guide jacket 7 , wherein the func tion of the split screen on the outer edge is made by circular holes 75 a. The attachment of the guide jacket 7 is carried out here - as known from the earlier application - with at least three cylinder pins 77 on the neck ring.

Bei einer alternativen Ausführungsform Fig. 4b wird das Spaltgitter durch Schlitze 75b, welche am Außenrand offen sind, hergestellt. Als Befestigung des Leitmantels wird dazu vorgeschlagen, daß an wenig stens drei Stellen verlängerte und in die Planebene umgebogene Haltelappen 76 vorgesehen sind, welche in Aussparungen an der Hals ring-Flanschfläche eingerastet sind. Als weitere Ausgestaltung der Erfindung wird für beide Spaltgitterformen Fig. 4a und Fig. 4b vor geschlagen, daß der mit den Gitteröffnungen versehene Leitmantel rand radial nach außen umgebogen wird, wobei aber auch hier der Mantelspalt 67 frei bleiben muß.In an alternative embodiment of Fig. 4b the splitting grating is b through slots 75 which are open at the outer edge produced. As attachment of the guide jacket it is proposed that elongated and bent into the plane plane retaining tabs 76 are provided at least three places, which are engaged in recesses on the neck flange surface. As a further embodiment of the invention is proposed for both slit forms Fig. 4a and Fig. 4b before that the guide jacket provided with the grid openings edge is bent radially outwards, but here also the jacket gap 67 must remain free.

Das Zündzentrum Z ist bei schräg eingesetzter Zündelementachse ex zentrisch zur Zylinderachse versetzt, weil angenommen werden muß, daß sich im Zentrum ein Totstromgebiet mit extrem niedrigem Kraft stoffanteil ausbildet, wodurch sich im Niedriglastbereich Zündstö rungen ergeben könnten.The ignition center Z is ex when the ignition element axis is inserted at an angle centrically offset to the cylinder axis because it has to be assumed that there is a dead current area with extremely low power in the center forms part of the substance, causing ignition in the low load range could result.

Das erfindungsgemäße Mischverfahren setzt voraus - wie in den frü heren Anmeldungen bereits beschrieben - daß der Kraftstoff tangen tial in den Wendering 6 eingeblasen wird. Um Totvolumen zu ver meiden und um eine bei allen Betriebszuständen sichere Kraftstoff dosierung zu erreichen, ist es zweckmäßig, wenn die Mündung des Kraftstoff-Blaskanals während der Hochdruck-Arbeitsphase geschlos sen ist.The mixing method according to the invention requires - as already described in the earlier applications - that the fuel is blown tangentially into the turning ring 6 . In order to avoid dead volume and to achieve safe fuel metering in all operating conditions, it is expedient if the mouth of the fuel blow channel is closed during the high-pressure working phase.

Ein Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 5: Hier ist als Absperrelement ein Plattenventil 9 vorgesehen in der Form, daß in einer Umfangs nut im zylindrischen Wenderingmantel 65 ein kreisförmig geboge ner Metallstreifen eingelegt ist, wobei ein Streifenende fixiert ist und das andere als Plattenventil 9 radial federnd bis zum An schlag am Leitmantelrand 7 abheben kann. Zusätzlich ist ein Ven tilöffner mit Stößel 91 und Gasdruck-beaufschlagtem Kolben 92 mit senkrecht auf das Plattenventil wirkender Druckachse vorgesehen. An der Mündungsstelle des Blaskanals 8 ist am Wenderingmantel eine Mündungsmulde 81 vorgesehen. Unter Berücksichtigung der Vorgabe, daß leicht vergasbare Kraftstoffe verwendet werden, ist zur Vermeidung einer zu hohen Düsenerwärmung ein verlängerter Düsen hals 82 als Wärmeleitsperre vorgesehen. Die Düseneinheit besteht aus dem Düsenkörper 86, dem Düsenkegel 85, der Luftdüsennadel 84 mit Kolben 84a, der Kraftstoffleitung K2 mit der Kraftstoff-Ventil nadel 87 und dem Ventilnadelkolben 87a. Die Blasdüse ist als Man teldüse mit zentraler Luftdüsenbohrung 83 und konzentrischer Kraft stoffzuführung durch einen Kegelspalt K1 ausgebildet. Es ist vor gesehen, daß die erforderliche Blasluft durch eine synchron, jedoch phasenversetzt mitlaufende Kolbenpumpe erzeugt wird. Alternativ wird vorgeschlagen, die Blasluft aus einem Speicher über ein Ver teilerventil einzuspeisen. Die wirksamen Flächen der Kolben 84a, 87a und 92 sowie die zugehörigen Rückstellfedern sind so dimen sioniert, daß bei Vorgabe eines Luftüberdruckes durch die Luftspei seleitung L1 zuerst das Plattenventil 9 und mit Verzögerung die Luftdüse 83 geöffnet wird, erst mit der Verschiebung der Luftdü sennadel 84 wird die Luftleitung L2 zum Ventilnadelkolben 87a und dadurch der Kraftstoffzufluß freigegeben.An embodiment is shown in Fig. 5: Here, a plate valve 9 is provided as a shut-off element in the form that a circularly bent metal strip is inserted in a circumferential groove in the cylindrical turning ring jacket 65 , one end of the strip being fixed and the other as a plate valve 9 radially resilient to can take off at the edge of the guide jacket 7 . In addition, a Ven tilöffner with plunger 91 and gas-pressurized piston 92 is provided with a vertical pressure axis acting on the plate valve. At the mouth of the blow channel 8 , a muzzle 81 is provided on the turning ring jacket. Taking into account the requirement that easily gasifiable fuels are used, an extended nozzle neck 82 is provided as a thermal barrier to avoid excessive nozzle heating. The nozzle unit consists of the nozzle body 86 , the nozzle cone 85 , the air nozzle needle 84 with piston 84 a, the fuel line K2 with the fuel valve needle 87 and the valve needle piston 87 a. The blow nozzle is designed as a man nozzle with a central air nozzle bore 83 and a concentric fuel supply through a conical gap K1. It is seen before that the required blown air is generated by a synchronous, but out of phase running piston pump. Alternatively, it is proposed to feed the blown air from a store via a distribution valve. The effective areas of the pistons 84 a, 87 a and 92 and the associated return springs are dimen sioned that when presetting an air pressure through the air supply line L1 the plate valve 9 is opened first and with a delay the air nozzle 83 , only with the displacement of the air nozzle Sennadel 84 , the air line L2 is released to the valve needle piston 87 a and thereby the fuel flow.

Für eine vereinfachte Ausführung wird vorgeschlagen, daß sowohl die Luftdüse 83 als auch die Kraftstoffleitung K2 offen ausgeführt werden, wobei die Luftdüsennadel 84 und die Kraftstoff-Ventilna del 87 entfallen. Dabei ist auch vorgesehen, daß der Kolben 92 des Ventilöffners als Membrankolben ausgebildet wird.For a simplified embodiment, it is proposed that both the air nozzle 83 and the fuel line K2 are designed to be open, the air nozzle needle 84 and the fuel valve del 87 being omitted. It is also provided that the piston 92 of the valve opener is designed as a membrane piston.

Als Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß anstelle des Plattenventils 9 ein Tellerventil 94 mit radial zum Wendering mantel 65 ausgerichteter Schaftachse eingesetzt wird, dargestellt in Fig. 6. Der Blaskanal 8 mündet möglichst nahe am Ventilsitz ra dial in die Ventilschaftbohrung 95, wobei die Einblasachse noch durch den Ventil-Öffnungsspalt verlaufen muß. Das Öffnen des Teller ventils 94 erfolgt in gleicher Weise wie beim Plattenventil nach Fig. 5 mittels eines gasdruckbeaufschlagten Kolbens 96. Die Düsen einheit ist die gleiche wie bei der Ausführung nach Fig. 5.As a development of the invention, it is proposed that instead of the plate valve 9, a poppet valve 94 with a shaft axis oriented radially to the turning ring 65 is used, shown in FIG. 6. The blowing channel 8 opens out as close as possible to the valve seat ra dial into the valve shaft bore 95 , the blowing axis must still pass through the valve opening gap. The plate valve 94 is opened in the same way as in the plate valve according to FIG. 5 by means of a gas-pressurized piston 96 . The nozzle unit is the same as in the embodiment according to FIG. 5.

In beiden Ausführungsbeispielen Fig. 5 und Fig. 6 ist der Blaska nal 8 sowie die Schaftlänge der Sperrventile 91 und 94 verkürzt dargestellt.In both embodiments Fig. 5 and Fig. 6, the Blaska channel 8 and the stem length of the check valves 91 and 94 is shown shortened.

Die Druckentlastungsleitungen L4, L5, L6 und L7 sind mit der Saug seite der Blasluftpumpe verbunden.The pressure relief lines L4, L5, L6 and L7 are with the suction side of the air pump connected.

Claims

1. Reciprocating internal combustion engine with spark ignition and with mixture formation in a mixed working space from the working space according to the preamble and according to the features of claim 1 of the main application, the energy required for mixture formation being obtained predominantly from the compression work of the piston, with an overflow annular gap is formed between the working cubicle and the mixing chamber only in the area of the TDC position between a piston edge and the cover wall and this piston edge has a predominantly radial guiding effect, with the aerodynamically effective neck ring, a guiding jacket with elements, as components of the mixing chamber that are essential for the formation of the mixture a turning ring and elements for supplying fuel to this turning ring are provided for turbulence amplification and for flow reversal, characterized by the features

a) the overflow ring gap ( 11 ) required to generate a mixed flushing flow between the displacement (H) and the mixing chamber is placed with the piston control edge ( 21 ) as an internal gap limitation in the inlet zone of the neck ring ( 4 ), the TDC position the piston control edge lies at the height of the smallest neck ring diameter and the neck ring inlet has a profile which influences the gap geometry ( FIG. 1);
b) between the conical neck channel ( 5 ) and the circular profile of the turning ring ( 6 ), an essentially cylindrical section is provided as a turning ring jacket ( 65 ), on which valve elements are arranged which close off the openings required for fuel injection against the mixing chamber excess pressure ( Fig. 5, Fig 6).
c) the outer jacket zone of the guide jacket ( 7 ) is extended to the turning ring jacket ( 65 ), an annular gap ( 67 ) remaining between the outermost guide jacket edge and the turning ring jacket, the effective flow cross section of which is smaller than the flow cross section of the neck channel ( 5 ) and wherein on the outer zone of the Leitman means ( 7 ) are provided as slit grids ( 75 ) for turbulence amplification ( Fig. 4a, Fig. 4b).

2. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1, characterized in that to influence the gap geometry on the neck ring inlet a conical inlet chamfer ( 41 ) and an inlet arch ( 42 ) are provided, the transition from the inlet chamfer to the inlet arch at an angle of 15 ° is bent up to 30 ° leads ( Fig. 3).

3. Reciprocating internal combustion engines according to claim 1 and 2, wherein a circular, raised from the piston crown piston control edge is effective as an inner boundary of the overflow ring gap and the decisive influencing solution of the flow direction and wherein the shape transition from the piston crown to the piston control edge is undercut, characterized in that between the Transition fillet and the control edge ( 21 ) a conical undercut edge chamfer ( 23 ) with a half cone angle between 20 ° and 30 ° is provided that the tax effective edge is designed as a narrow cylindrical edge collar ( 24 ) for the purpose of a practical measuring base and that the connection angle of the Cap curvature ( 22 ) is aligned approximately parallel to the cone angle of the inlet chamfer ( 41 ) ( Fig. 3).

4. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1 to 3, characterized in that the formations on the guide jacket ( 7 ) for Turbu lenz reinforcement are formed as circular holes ( 75 a), where the hole axis is aligned approximately parallel to the turning ring jacket ( 65 ) ( Fig . 4a).

5. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1 to 3, characterized in that the formations on the guide jacket ( 7 ) for Turbu lenz reinforcement are designed as open on the outer edge slots ( 75 b) and that at least three retaining tabs ( 76 ) are provided at a uniform angular distance , which are bent in the plane and are positively locked in corresponding recesses on the neck ring flange ( Fig. 4b).

6. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1 to 5 with off Formations at the edge of the guide jacket according to claim 4 or claim 5, characterized in that the outer edge of the guide jacket on the whole Circumference is bent radially outwards.

7. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1 to 6, characterized in that the turning ring jacket ( 65 ) is formed as part of the mixing chamber cover and has a flat circumferential groove in which a circularly bent metal band is inserted, one end of which is fixed to the housing and the free, radially resilient band end as a plate valve ( 9 ) closes the openings required for fuel injection ( Fig. 5).

8. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1 to 7, wherein ent neither gaseous fuel or liquid fuel is blown approximately tangentially into the turning ring ( 6 ) by means of conveying air, characterized in that for opening the plate valve ( 9 ) a gas pressure-actuated valve opener with tappet ( 91 ) and piston ( 92 ) is arranged with a radially acting pressure axis ( Fig. 5).

9. Reciprocating internal combustion engine according to claim 1 to 6, wherein ent is either gaseous fuel or liquid fuel by means of air approximately tangentially blown into the turning ring ( 6 ), characterized in that as a shut-off device for the blowing channel ( 8 ) on the turning ring jacket ( 65 ) in the turning ring opening poppet valve ( 94 ) is provided with a radially oriented shaft axis, which opens by means of a gas pressure-loaded piston ( 96 ), the blowing channel ( 8 ) opening radially into the valve stem bore ( 95 ) ( Fig. 6).