DE487029C

DE487029C - Internal combustion engine

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Publication number: DE487029C
Application number: DEL59429D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-02-05
Filing date: 1924-02-05
Publication date: 1929-11-29

Description

Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft Brennkraftmaschinen mit einem Arbeitskolben und mit diesem verbundenen Kreuzkopfkolben und zwischen beiden liegendem Zylinderboden sowie Verdichterräumen.Internal combustion engine The invention relates to internal combustion engines a working piston and cross-head piston connected to it and between the two horizontal cylinder floor and compressor rooms.

Die bekannten derartigen BrennkraftnAaschinen Ergaben keine genügende Aufladung, so daß die Technik davon Abstand nahm, diese Ausführungen weiterzuentwickeln, sondern dazu überging, die notwendige reichliche Rufladung durch umlaufende Gebläse zu erzielen. Die Anordnung derartiger Gebläse war aber umständlich und teuer.The known internal combustion engines of this type did not yield sufficient results Charging, so that technology refrained from further developing these designs, but went over to the necessary ample call charge by rotating blowers to achieve. The arrangement of such fans was cumbersome and expensive.

Anderseits wurde bereits vorgeschlagen, die Rufladung durch besondere Pumpen zu erhalten, indem drei Pumpenräume mit einem Arbeitsraum zusammenarbeiten. Diese Ausbildung war jedoch praktisch infolge des großen Platzbedarfes und der erheblichen Herstellungskosten unbrauchbar.On the other hand, it has already been suggested that the call charge by special Get pumps by having three pump rooms working together with a work room. However, this training was practical due to the large amount of space required and the considerable Manufacturing costs useless.

Der Erfindung gemäß werden nun diese Nachteile beseitigt, indem der Raum oberhalb des Arbeitskolbens als Arbeitsraum, der Raum unterhalb des Arbeitskolbens und die beiden oberhalb und unterhalb des Kreuzkopfkolbens als Verdichterräume verwendet werden. Hierdurch wird eine Brennkraftmaschine geschaffen, welche eine reichliche Rufladung ermöglicht, ohne däß -besondere Aufladevorrichtungen vorgesehen werden müssen. Weiterhin wird durch die Erfindung, und zwar nur bei dem vorstehend bezeichneten Motor nach Anspruch i, noch Gebrauch gemacht von den bekannten regelbaren Rückflußöffnungen zwischen zwei insbesondere benachbarten Verdichterräumen. Auf der Zeichnung sind beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt dargestellt.According to the invention, these disadvantages are now eliminated by the Space above the working piston as the working space, the space below the working piston and the two above and below the crosshead piston are used as compression chambers will. This creates an internal combustion engine which has an ample Call charging made possible without special charging devices being provided have to. Furthermore, by the invention, and only in the case of the above Motor according to claim i, still making use of the known controllable return flow openings between two, in particular, adjacent compressor rooms. On the drawing are For example, embodiments of the subject invention shown in longitudinal section.

Abb. i zeigt eine Vorrichtung, bei welcher der vom Arbeitszylinder und der vom Kreuzkopf gebildete Kompressor vcn einem gemeinsamen Ventil gesteuert werden und die Druckluft von einem derselben zusammen mit der aus der Kurbelkastenpumpe kommenden Pumpe einem gemeinsamen Rohr zugeführt wird.Fig. I shows a device in which the working cylinder and the compressor formed by the crosshead is controlled by a common valve and the compressed air from one of these together with that from the crankcase pump coming pump is fed to a common pipe.

Abb. 2 zeigt einen Motor, bei welchem die vom Kreuzkopfkompressor kommende Luft und die vom Kurbelkastenkompressor kommende Luft einem gemeinsamen Rohr, die vom Arbeitszylinderkompressor kommende Luft einem besonderen Rohr zugeführt wird.Fig. 2 shows a motor in which the crosshead compressor Coming air and the air coming from the crankcase compressor one common Tube, the air coming from the working cylinder compressor is fed to a special tube will.

Bei der Ausführungsform nach Abb-. i ist der Arbeitszylinder a durch die Wand b am unteren Ende geschlossen. Der über dem Arbeitskolben c befindliche Raum dient als Arbeitsraum, der darunter befindliche Raum dagegen als Kompressorraum. An der Kolbenstange ist ein zweiter Kolben d angeordnet, der zugleich als Kreuzkopf dient. Der Raum über demselben dient wieder als Kompressor. Der unter dem Kolben befindliche Kurbelkasten f ist allseitig geschlossen und mit zwangsgesteuerten Ventilen g versehen, so daß der Kompressorraum in Verbindung mit dem Kolben d einen dritten Kompressor bildet.In the embodiment according to Fig. i the working cylinder a is closed by the wall b at the lower end. The space above working piston c serves as a working space, while the space below it serves as a compressor space. A second piston d, which also serves as a cross head, is arranged on the piston rod. The space above it serves as a compressor again. The crankcase f located under the piston is closed on all sides and is provided with positively controlled valves g so that the compressor chamber in connection with the piston d forms a third compressor.

Der Auslaßkanalli des Arbeitszylinderkompressors und i des Kreuzkopfzylinäerkcmpressors münden in das Gehäuse k des Schieberventils 1, das, wie bekannt, hintereinanderliegende Ventilkammern bildet und so die beiden Zylinderauslässe steuert. Aus dem Ventilgehäuse gelangt die Druckluft des Arbeitszylinderkompressors und des Kreuzkopfzylinderkompressors durch das gemeinsame Rohr m in den Arbeitsraum des Arbeitszylinders und wird dort zunächst zur Spülung und sodann zur Füllung benutzt. An das Rohr m ist auch die Druckluftleitung n des Kurbelkastenkompressors angeschlossen. Die Rohrleitung m kann, wie bei o strichpunktiert angedeutet ist, noch mit einer Zweigleitung versehen werden, die nach dem Kopf des Arbeitszylinders führt und die dazu dient, in bekannter Weise auch nach Abschluß des Einlaßschlitzes p durch den Kolben noch Druckluft dem Arbeitsraum zuzuführen. Der Brennstoff kann dabei nach Belieben entweder nur der durch den Schlitz einströmenden Luftmenge oder nur der durch das Rohr o einströmenden Luftmenge zugeführt werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, in bekannter Weise die Brennstoffzuführung erst dann beginnen zu lassen, wenn der Auslaßschlitz q bereits durch den Kolben abgeschlossen ist.The outlet ducts of the working cylinder compressor and i of the crosshead cylinder compressor open into the housing k of the slide valve 1, which, as is known, is one behind the other Forms valve chambers and so the two Controls cylinder outlets. The compressed air of the working cylinder compressor and of the Crosshead cylinder compressor through the common pipe m into the working space of the Working cylinder and is used there first for flushing and then for filling. The compressed air line n of the crankcase compressor is also connected to the pipe m. The pipeline m can, as indicated by dash-dotted lines at o, still with a Branch line are provided, which leads to the head of the working cylinder and the serves in a known manner even after the inlet slot p through the Piston still supply compressed air to the working area. The fuel can after Either just the amount of air flowing in through the slot or just that through the pipe o inflowing amount of air are supplied. In doing so, it can be beneficial be to let the fuel supply begin in a known manner only when the outlet slot q is already closed by the piston.

Die Einlaßöffnungen des Arbeitszylinderkompressors und des Kreuzkopfkolbenkompressors werden durch das gemeinsame Schieberventil y gesteuert. Bei s ist die regelbare Rückflußverbindung angedeutet, die an sich bekannt ist und daher nicht näher beschrieben wird.The inlet ports of the power cylinder compressor and the crosshead piston compressor are controlled by the common slide valve y. At s is the adjustable Reflux connection indicated, which is known per se and is therefore not described in more detail will.

Die Ausführungsform nach Abb. 2 ist bezüglich des allgemeinen Aufbaues ähnlich der in Abb. i dargestellten Ausführungsform. Sie unterscheidet sich dadurch von der Ausführungsform nach Abb. i, daß der Arbeitszylinderkompressor eine besondere Leitung t nach dem Arbeitsraum besitzt, während der Kreuzkopfkompressor und der Kurbelkastenkompressor an die gemeinsame Leitung u angeschlossen sind, die in den Deckel des Arbeitszylinders einmündet.The embodiment of Fig. 2 is in terms of general construction similar to the embodiment shown in Fig. i. It differs in that of the embodiment according to Fig. i, that the working cylinder compressor is a special one Line t has after the work space, while the crosshead compressor and the Crankcase compressor are connected to the common line u, which is in the Lid of the working cylinder opens.

Bei beiden Ausführungsformen wird, sofern eine obere Zuleitung o oder u vorgesehen ist, dieselbe in bekannter Weise durch ein Einlaßventil v (Abb. z) zwangsläufig gesteuert.In both embodiments, if an upper supply line o or u is provided, the same in a known manner through an inlet valve v (Fig. z) inevitably controlled.

Die Rückflußsteuerung s wird derart betätigt, daß der Rückfluß bei normalem Außenluftdruck am größten ist, nur bei abnehmendem Außenluftdruck abnimmt.The reflux control s is operated so that the reflux at normal outside air pressure is greatest, only decreases with decreasing outside air pressure.

Die Bemessung des Kompressorraumes und der Leitungen und Steuermittel erfolgt, wie oben erwähnt, derart, daß bei voll geöffnetem Rückflußventil bei normalem Außendruck die von den Kompressoren erzeugte Druckluft oder das Druckluftgasgemisch gerade die für Arbeitszylinder benötigte Füllung innerhalb der zur Verfügung stehenden Zeit ohne Überladung liefert. Der Rückfluß und die Kompressorraumbemessung muß also auch die Strömungsverluste bei normalem Außendruck berücksichtigen. Die Arbeitsweise des Motors kann z. B. folgende sein i. Explosion durch Kerzen, Glühkopf oder nach Dieselverfahren mit Selbstzündung und langsamer Verbrennung bei oberem Totpunkt des Kolbens, 2. Expansion der Gase infolge des Heruntergehens des Kolbens, 3. Öffnung der Auslaßschlitze vor unterem Totpunkt, q.. Beginn der oberen Spülung, evtl. nur von einem Kompressorraum aus durch Öffnen des Ventils v bei einem Druck im Arbeitszylinder von etwa i Atm. und Spülung senkrecht durch den Zylinder von oben nach unten. Dadurch wird zugleich eine gute Abkühlung erreicht.The dimensioning of the compressor room and the lines and control means takes place, as mentioned above, in such a way that when the reflux valve is fully open at normal External pressure the compressed air generated by the compressors or the compressed air gas mixture just the filling required for the working cylinder within the available Delivers time without overload. The return flow and the compressor room dimensioning must therefore also take into account the flow losses at normal external pressure. The way of working of the engine can e.g. B. be the following i. Explosion by candles, glow head or after Diesel process with self-ignition and slow combustion at top dead center of the piston, 2nd expansion of the gases as a result of the piston falling, 3rd opening the outlet slots before bottom dead center, q .. start of the upper flushing, possibly only from a compressor room by opening the valve v at a pressure in the working cylinder of about i Atm. and flushing vertically through the cylinder from top to bottom. Through this good cooling is achieved at the same time.

5. Öffnung der Einlaßschlitze p zwecks Einlasses eines reichen Gasgemisches von den Kompressoren aus, 6. Schließen der Auslaßschlitze durch den Arbeitskolben, 7. Schließen der Einlaßschlitze p durch den Arbeitskolben, B. Nachfüllung des Arbeitsraumes mittels des noch immer offenen Ventils v, g. Schließen der Ventile v. Dieses Schließen kann gegebenenfalls selbsttätig durch den im Arbeitszylinder erreichten Druck erzielt werden.5. Opening of the inlet slots p for the purpose of admitting a rich gas mixture from the compressors, 6. closing the outlet slots by the working piston, 7. Closing of the inlet slots p by the working piston, B. Refilling of the working space by means of the still open valve v, g. Closing the valves v. This closing can optionally be achieved automatically by the pressure reached in the working cylinder will.

io. Beginn der eigentlichen Verdichtung, ii. Bei Erreichung des oberen Totpunktes Explosion durch Zündkerzen, Glühkopf oder nach Dieselverfahren mit Selbstzündung und langsamer Verbrennung.ok Beginning of the actual compression, ii. When reaching the top Dead center explosion through spark plugs, glow heads or according to the diesel process with self-ignition and slower combustion.

Vorteilhaft wird es sein, den Brennstoff nur einer der beiden Zuleitungen, also entweder den Schlitzen p oder dem Ventil v zuzuführen, und zwar muß es dann so reich sein, daß die gesamte Ladung des Arbeitszylinders, also die normale Einströmung, zusammen mit der Nachladung das richtige Verhältnis zwischen Luft und Betriebsstoff aufweisen.It will be advantageous to feed the fuel to only one of the two feed lines, so either the slots p or the valve v to feed, and it must then be so rich that the entire charge of the working cylinder, i.e. the normal inflow, together with recharging, the correct ratio between air and fuel exhibit.

Wird der Brennstoff durch das Ventil v zugeführt, so wird den Schlitzen P vorteilhaft reine Druckluft zugeführt; der zugeführte Brennstoff kann durch die obere Preßluft zerstäubt werden.If the fuel is supplied through the valve v, the slots P is advantageously supplied with pure compressed air; the supplied fuel can through the upper compressed air are atomized.

Wenn zwei Zylinder, die je mit Arbeitszylinderkompressor und Kreuzkopfkompressor versehen sind, in bekannter Weise gegenläufig betrieben werden und die Kompressorräume mit den Arbeitsräumen der beiden Zylinder in bekannter Weise derart gekuppelt werden, daß abwechselnd immer einer der Arbeitsräume von den sämtlichen Kompressoren gespeist wird, steht bei jeder halben Umdrehung eine ganze Zylinderfüllung zur Verfügung. Durch die Zusammenkupplung der beiden Zylinder erhält man also unter geringster Druckstauung für jeden Arbeitshub zwei Zylinderfüllungen mit regelbarer Überladung.If two cylinders, each with a working cylinder compressor and a cross head compressor are provided, are operated in a known manner in opposite directions and the compressor rooms be coupled to the working spaces of the two cylinders in a known manner in such a way that that alternately always one of the working rooms is fed by all the compressors a full cylinder charge is available for every half revolution. By coupling the two cylinders together, one obtains the lowest Pressure accumulation for each working stroke, two cylinder fillings with adjustable overload.

Werden auch bei der Zusammenkupplung zweier Zylinder die Kurbelkasten zu Kompressorräumen ausgebaut, so können diese dazu dienen, Druckluft zur Frischluftkühlung zu liefern, wobei diese Spülluft vorteilhaft durch die Ventile z! zugeführt wird.Are the crankcases even when two cylinders are coupled together to compressor rooms expanded, so these can be used for compressed air to supply fresh air cooling, this purge air advantageously through the valves z! is fed.

Bei nicht allzu hoher Drehzahl, z. B. bis 3000 Umdrehungen pro Minute, kann man mit einem derartigen zweizylindrigen Zweitaktmotor die Leistung eines Viertaktmotors erzielen, wobei, wie bekannt, u. a. folgende Vorteile erreicht werden: Wegfall der Auspuffventile, Anwendung nur der halben Anzahl Zylinder. Die regulierbare Überladung sichert jeweils die Erreichung der höchsten Wirtschaftlichkeit.If the speed is not too high, e.g. B. up to 3000 revolutions per minute, you can achieve the performance of a four-stroke engine with such a two-cylinder two-stroke engine, with, as is known, among other things, the following advantages are achieved: Elimination of the exhaust valves, use of only half the number of cylinders. The adjustable overload ensures that the highest level of economy is achieved.

Die beschriebene Vorrichtung eignet sich besonders für Flugzeugmotoren.The device described is particularly suitable for aircraft engines.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Internal combustion engine with a working piston, with this connected cross-head piston and between the two lying cylinder bottom as well Compressor spaces, characterized in that the space above the working piston as the working space, the space below the working piston and the two spaces above and below the crosshead piston, on the other hand, are used as compression chambers. z. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the compressors are provided with controllable reflux connections known per se. 3. Internal combustion engine according to claim x and 2, characterized in that adjacent, substantially Compressor chambers separated only by a cylinder wall by means of an adjustable flow opening are connected. q .. internal combustion engine according to claim i to 3, characterized in that that the compressor rooms directly with the work area of your own or an opposing one Other working cylinder are connected and the return flow openings connecting them are dimensioned such that at normal external pressure and fully open reflux the normal work performance is achieved without overloading. 5. Internal combustion engine after Claim i to q., Characterized in that the compression chambers by on two Sides of the cylinder arranged, two abutting compression chambers common Rotary valve can be controlled.