DE60113994T2 - Brennkraftmaschine ohne auswendige Kühlung - Verbrennungsmotor ohne äußerliches Kühlsystem - Google Patents

Brennkraftmaschine ohne auswendige Kühlung - Verbrennungsmotor ohne äußerliches Kühlsystem Download PDF

Info

Publication number
DE60113994T2
DE60113994T2 DE60113994T DE60113994T DE60113994T2 DE 60113994 T2 DE60113994 T2 DE 60113994T2 DE 60113994 T DE60113994 T DE 60113994T DE 60113994 T DE60113994 T DE 60113994T DE 60113994 T2 DE60113994 T2 DE 60113994T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
engine
air
combustion
internal combustion
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60113994T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60113994D1 (de
Inventor
Bernard Golibrodski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of DE60113994D1 publication Critical patent/DE60113994D1/de
Publication of DE60113994T2 publication Critical patent/DE60113994T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B41/00Engines characterised by special means for improving conversion of heat or pressure energy into mechanical power
    • F02B41/02Engines with prolonged expansion
    • F02B41/06Engines with prolonged expansion in compound cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G3/00Combustion-product positive-displacement engine plants
    • F02G3/02Combustion-product positive-displacement engine plants with reciprocating-piston engines

Description

  • Diese Erfindung liegt im technischen Bereich der Verbrennungsmotoren insbesondere des Explosionsmotors mit Zylindern und Motorkolben mit Treibstoffinjektion/Kraftstoffeinspritzung, die Fahrzeuge ausstatten können, oder, als feste Motoren auch benutzt zu werden.
  • Alle Verbrennungsmotoren sind momentan mit einem Kühlsystem ausgestattet, durch den Durchlauf/Kreislauf einer äußerlich gekühlten Flüssigkeit oder durch Fahrtwindlüftung. Dieses System lässt einen Teil der Enthalpie der vollständigen Verbrennung des Treibstoffs verlieren, der festgestellte Energieverlust ist ungefähr 25%. Ein solcher Energieverlust äußert sich in einem Mangel an Kraftverfügbarkeit auf der Antriebswelle.
  • Diese Erfindung hat zum Ziel, diesen Energieverlust, der auf das Abkühlen zurückzuführen ist, stark zu reduzieren, um die Energieeffizienz der Verbrennungsmotoren deutlich zu verbessern.
  • Zu diesem Zweck hat die Erfindung hauptsächlich einen Verbrennungsmotor zum Gegenstand, der kein spezifisches äußerliches Kühlsystem hat, und der mit Mitteln (items 6 à 11 et 17) für die Einführung einer Zusatzquantität Druckluft in ein oder mehreren Mischungskammern (18) ausgestattet ist, die mit ein oder mehreren Motorzylindern (3) verbunden sind, für die Kühlung, so dass der Motor eine Gesamtluftmenge erhält, die höher ist als jene, die für die Verbrennung/Explosion des Treibstoffs erforderlich ist, der Luftzusatz wird im Mischungskammer (18) zum Verbrennungsgas hinzugefügt, das aus der Brennkammer (13) herauskommt, sobald der Motorkolben (4) seinen hohen toten Punkt verlässt.
  • Somit beruht die Erfindung auf dem Grundsatz des Nicht-Abkühlens des Motors durch eine traditionelle kalte Außenquelle, die Erfindung beruht aber von einer Übertragung der Enthalpie, die einer zur Verbrennung zusätzlichen Luftmenge entspricht, wobei der Motor, eine Gesamtluftmenge erhält, die höher ist als jene, die für die Verbrennung allein erforderlich ist. Der Luftzusatz wird mit den Gasen vermischt, die aus der Brennkammer im "Mischungskammer" herauskommen.
  • Insbesondere ist die hinzugefügte Luftmenge nach der Erfindung so, daß ihre Enthalpieerhöhung am Ende der Mischung mit den, aus der Brennkammer (13) herauskommenden Gasen, jener entspricht, die durch die Kühlung ausgestoßen wurde, bei den aktuellen entsprechenden Verbrennungsmotoren mit äußerlichem Kühlsystem. Das Gesamtvolumen der Mischung "Gas + Zusatzluft" sammelt also die ganze Verbrennungsenthalpie des Treibstoffs vor der Motorentspannung.
  • Die Zusatzquantität Luft spielt also die Abkühlrolle, aber im Gegensatz zu den traditionellen Verbrennungsmotoren, bleibt die entsprechende Enthalpie innerhalb der Gasmischung "Verbrennungsgasen + Zusatzluft", anstatt außerhalb des Motors ausgestoßen zu werden; Sie wird also im Laufe der Motorentspannung Arbeit leisten.
  • Diese Enthalpie, die durch die Zusatzluft gesammelt wurde, ist folglich ein verfügbarer Energiezusatz für die Motorentspannung im Vergleich zu jener der Verbrennungsgase, im Vergleich zu den derzeitigen Verbrennungsmotoren.
  • Zwar ist es bereits vorgeschlagen worden, Luft in Verbrennungsmotoren einzuführen, aber mit einem Ziel oder für eine Funktion, die mit dem Gegenstand dieser Erfindung nicht vergleichbar sind. Im GB1519966A -Dokument, über einen Umlaufverbrennungsmotor, wird die Luft eingeführt, um eine Spülung am Ende der Motorentspannung der Verbrennungsgase durchzuführen, ohne selbst an der Motorentspannung teilzunehmen und ohne sich mit dem besagten Verbrennungsgasen zu vermischen. Für das WO9627737A-Dokument wird die Luft direkt in die Brennkammer eines Verbrennungsmotors eingeführt, wo er sich für ein Funktionieren des Motors ohne Treibstoff mit Druckluft vermischt, also mit einer schwachen Leistung und ohne Abkühlproblem. Außerdem gibt das Dokument FR2416344A einen Verbrennungsmotor an, in dem die Kompression und die Entspannung getrennt in verschiedenen Zylindern sind, aber in dem keine Zusatzluft hinzugefügt ist, um den Motor zu kühlen.
  • Im Rahmen dieser Erfindung kann der zusätzliche Luftanteil eine Größenordnung von 40 bis 70% haben, im Verhältnis zu der Quantität, die nur für die Verbrennung/Explosion des Treibstoffs notwendig ist, wobei diese Quantität im Verhältnis zu jener der derzeitigen Motoren strikt unverändert ist.
  • Die Energieeffizienz, die für den Motor – der Gegenstand der Erfindung ist – erhalten wurde, kann 37% oder mehr erreichen.
  • Daraus ergibt sich als vorteilhafte Folge ein beträchtlicher Rückgang der Luftverschmutzung, für dieselben Betriebsbedingungen wie die derzeitigen Motoren mit 27% Leistung.
  • Man kann feststellen, dass die Enthalpie, die der Zusatzluft übermittelt wurde, zum Teil bei der Motorentspannung mit dem Verbrennungsgas in Arbeit umgewandelt wird, und für den Rest dieser eingegangenen Enthalpie in thermischer Form innerhalb des Verbrennungsgases freigesetzt wird (in vollkommenem Gleichgewicht mit diesem Gas), das aus dem Motor nach Motorentspannung herauskommt. Es gibt also keine Hitzeanhäufung in dem Motor – der Gegenstand der Erfindung ist –, und das globale thermische Funktionieren dieses Motors jenem eines klassischen Verbrennungsmotors sehr ähnlich. Die Brennkammer wird nach jedem Gasausstoß durch die Luft der folgenden Verbrennung abgekühlt. Der Motor an ihm einzigem erhält so seine eigene Gleichgewichtstemperatur aufrecht.
  • Für die Lieferung der Verbrennungs-/Explosionsluft und für die Lieferung der Zusatzluftmenge unter Druck sieht die Erfindung verschiedene Möglichkeiten vor.
  • Nach einer Art der Verwirklichung der Erfindung, besitzt der Motor wenigstens einen Luftkompressionszylinder mit einem Kolben, der an derselben Kurbelwelle hängt, wie die Zylinderkolben, die der Motorentspannung oder als "Motorzylinder" dienen, diese erste Möglichkeit ist besonders für Fahrzeugmotoren angepasst. Vorzugsweise sieht man in diesem Fall zur Energieeinsparung zwei in Serie eingebaute Zylinder zur Luftkompression vor (zweistufige Kompression).
  • So ist hier im Gegensatz zu klassischen Verbrennungsmotoren eine Trennung der Luftkompression und der Motorentspannung in zwei verschiedener Anlagen vorgesehen. Jedoch ist die Kurbelwelle dieser zwei Anlagen gemeinsam.
  • Richtig gebaute Turbinen oder Kompressoren können auch benutzt werden, um die Luft der Verbrennung/Explosion und die Zusatzquantität Druckluft insbesondere im Falle fester Motoren zu liefern. Wenn mehrere Motoren nach der Erfindung in statischer Position benutzt werden, in einer Fabrik zum Beispiel, kann die gepreßte Luft der Gesamtheit dieser Motoren von einem gemeinsamen Generator aus (Turbine oder Kompressor) geliefert werden, der die Luft in Richtung aller Motoren ausbläst, was natürlich eine wirtschaftliche Lösung darstellt.
  • Es ist vorteilhaft eine Pfropfenflasche zwischen den Lieferungsmitteln von Druckluft zur Verbrennung/Explosion und der Zusatzluftmenge einzufügen, wie oben in Betracht gezogen, und dem Einführungspunkt oder den Einführungspunkten dieser Druckluft in die Verbrennungs-/Explosionskammer(n) (13) und dem oder den entsprechenden Mischungskammern (18).
  • Besonders für einen Motorzylinder (3), wird das oder jedes Mischungskammer (18) am höheren Teil durch den Zylinderkopf (5) abgegrenzt, längsseitig durch die Wand des Motorzylinders (3) selbst und am unteren Teil durch den Kolbenkopf (4) im Motorzylinder. Zusätzlich zu den Ventilen für die Verbrennungsluftzufuhr (12 und 15) und den Verbrennungsgasausstoß, umfasst der Zylinderkopf (5) wenigstens einen Eingang (11) mit Ventil (17) für die Zufuhr von Zusatzluft in die besagte Mischungskammer (18); der Zylinderkopf umfasst auch wenigstens ein Auslassventil (19) für die Gase und die Luft, die an der Atmosphäre entspannt werden. So ist das Mischungskammer (18) keine mechanische Zusatzeinrichtung, aber es bildet sich selbst zwischen dem Zylinderkopf (5) und dem Kolbenkopf (4) in einer präzisen Position – wenn dieser Kolben auf einem präzisierten Niveau ist – (nach der zusätzlichen Luftmenge), wenn es sich in Richtung des unteren toten Punktes entfernt. Dieses Mischungskammer (18) wird durch ein spezifisches Ventil (17) mit Zusatzluft versorgt, das mit der zusätzlicher Druckluftquelle verbunden ist, die insbesondere der Ausgang der Pfropfenflasche (10) ist, die selbst durch einen Kompressor angetrieben wurde. Das Ventil (19), das für den Ausstoß der entspannten "Gas + Luft"-Mischung vorgesehen ist, funktioniert indem es sich schnell zum den unteren toten Punkt des Kolbens öffnet. Im Zylinderkopf sind auch eine Ankunft von Treibstoff und eventuell ein Zündungselement (wie Zündkerze) vorgesehen.
  • Ausgenommen der besondere Zylinderkopf (5), kann der Motor übliche Treibstoffe (Benzin oder Diesel) benutzen, die fast in derselben Weise wie in die klassischen Motoren und nach einem ähnlichen Zyklus eingespritzt werden (Viertaktmotor), mit dem besonderen Vorteil, über ziemlich lange Verbrennungs-/Explosionszeiten zu vertilgen, die erlaubt, die vollständigste Verbrennung zu erhalten: es handelt sich dabei um einen wichtigen Vorteil hinsichtlich der Bekämpfung der Umweltverschmutzung. Jedes nachgeschaltete Wiedergewinnungssystem (Auffangsystem), wie beim "Turbo" kann als sinnlos bezeichnet werden, denn die Motorentspannung der Mischung "Verbrennungsgas + Zusatzluft" ist bis zum Ausgang an der Atmosphäre vollständig.
  • Da jedoch der Motor, der Gegenstand der Erfindung ist, eine Abkühlkapazität hat, die wenigstens jener der klassischen Verbrennungsmotoren entspricht, ist es vorzuziehen, den Zylinderkopf (5) aus einem metallischen Material mit hohem Elastizitätsmodul, der den gewöhnlich gebrauchten Legierungen überlegen ist und insbesondere aus speziellem Stahl herzustellen, und dies zur vorbeugenden Sicherheit. In der Sommerperiode, wenn die Raumtemperatur sehr hoch ist, kann eine Ventilation die Außenoberfläche des Zylinderkopfes (5) "spülen"; ein kleiner Ventilator sehr schwacher Stärke ist zu diesem Zweck vorgesehen.
  • Jedenfalls wird die Erfindung besser mittels der folgenden Beschreibung begriffen, die mit Bezug auf die beigefügte schematische Zeichnung die beispielhaft einige Formen der Ausführung dieses Verbrennungsmotors ohne Außenabkühlen darstellt:
  • 1 ist ein allgemeines Prinzipschaltbild eines Zylindermotors und Kolben, der dieser Erfindung entspricht;
  • 2 ist eine sehr schematische Ansicht des Zylinderkopfes dieses Motors (für einen Motorzylinder);
  • 3 ist eine Längsschnittperspektive dieses Zylinderkopfes;
  • 4 ist eine allgemeine seitliche Ansicht eines Motors mit zwei Zylindern zur Luftkompression und zwei Zylindern zur Motorentspannung, die der Erfindung entspricht;
  • 5 ist ein Grundriss über dem Motor der 4;
  • 6 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine motorische Entspannungsturbine.
  • Wie es 1 zeigt, umfasst ein Verbrennungsmotor, der dieser Erfindung entspricht, in seinem allgemeinen Grundsatz eine einmalige Kurbelwelle (2) wenigstens einen Zylinder (3) zur Motorentspannung mit einem Motorkolben (4), der mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist, einen Stahlzylinderkopf (5), (dieser bedeckt Zylinder (3) zur Motorentspannung), und wenigstens einen Zusatzzylinder (6) zur Luftkompression mit einem internen Kolben (7), der mit derselben Kurbelwelle (2) verbunden ist. Der Zusatzzylinder (6) ist vorgesehen, um eine Gesamtmenge von Luft, die nämlich für die Verbrennung/Explosion notwendig ist und zusätzlich eine bestimmte Zusatzluftmenge zu komprimieren, die zur Kühlung des Motors dienen.
  • Besonders, um seine Funktion zu erfüllen, umfasst der Luftkompressionszylinder (6) ein Ansaugen Umweltluft (8) und eine Zurückdrängung komprimierter Luft (9) die mit dem Eingang einer Pfropfenflasche (10) gepreßter Luft verbunden ist. Der Ausgang der Pfropfenflasche (10) ist unterteilt und ist mit einer Eingangsstelle (11) von Zusatzluft und mit einer Eingangsstelle (12) der Verbrennungsluft verbunden, die auf Zylinderkopf (5) liegen, der üblicherweise auch Mittel der Treibstoffinjektion enthält.
  • Zylinderkopf (5) bezieht sich auch auf 2 und 3, und umfasst im Innern eine Verbrennungs-/Explosionskammer (13), die mit der Eingangsstelle (12) der Verbrennungsluft über ein Verbrennungslufteingangs-Ventil (14) verbunden ist. Mit der Verbrennungs-/Explosionskammer (13) auch ist ein Verbrennungsgasausgangs-Ventil (15) verbunden. Der Treibstoffinjektionspunkt (16) liegt in der Brennkammer/Explosionskammer (13). Im Falle der Benutzung von Treibstoff, die eine Funkenzündung erfordert, die Zündkerze befindet sich in (16') (siehe 2 und 3).
  • Auf der Seite der Verbrennungs-/Explosionskammer (13) umfasst Zylinderkopf (5) ein Zusatzlufteingangs-Ventil (17) zwischen der Eingangsstelle (11) von Zusatzluft und einem Raum mit der Bezeichnung "Mischungskammer" (18) eingebaut, der abgegrenzt ist, wie es 1 und 3 zeigen: am oberen Teil durch Zylinderkopf (5); längsseitig durch die interne Wand des Motorzylinders (3); am unteren Teil durch den Kolbenkopf (4), der im Motorzylinder (3) untergebracht wurde.
  • Zylinderkopf (5) umfasst noch ein Ausgangsventil (19) für das Gas und die Zusatzluft, die außerhalb entspannt werden.
  • Der Motor umfasst noch verschiedene Organe wie die Nockenwelle(n), die für den Ventiltrieb notwendig ist/sind.
  • Im Motortunktionszyklus wird die Einführung von zusätzlicher Druckluft ins Mischungskammer (18) durch Ventil (17) kontrolliert, und der Ausgang der Mischung des Verbrennungsgases und der Zusatzluft wird durch Ventil (19) kontrolliert, während die Treibstoffinjektion und das Funktionieren der Verbrennungskammer/Explosionskammer (13) in ihrem Grundsatz im Vergleich zu klassischen Motoren nicht geändert sind (die Verbrennungsdauer ist jedoch deutlich höher).
  • Diese Verbrennungs-/Explosionskammer (13) wird mit Druckluft versorgt, die durch Ventil (14) hineingeht mit einem Druck und einem Anteil, die vom Hersteller, der Stärke und dem Treibstoff bestimmt werden. Besagte Kammer (13) steht mit Zylinder (3) zur Motorentspannung durch Ventil (15) in Verbindung; sobald nach Ende der Verbrennung/Explosion kommt das Gas aus Kammer (13) durch Ventil (15) heraus und beginnt ihre Entspannungsarbeit mit der Zusatzluft, mit der sich die Verbrennungs-/Explosionsgase sofort nach ihrem Ausgang durch Ventil (15) vermischen.
  • Das Zusatzlufteingangs-Ventil (17) öffnet sich, sobald der Motorkolben (4) seinen hohen toten Punkt verlässt. Die Einführung von Zusatzluft wird bis zum Zeitpunkt verfolgt, wo der Rückgang des Kolbenkopfes (4) über ihr ein berechnetes Volumen "erreicht hat", das jenes des Mischungskammers (18) ist. An diesem präzisen Punkt ist die erforderliche Zusatzluftmenge im Mischungskammers (18) angekommen, und Ventil (17) beendet ihre Schließung. Somit wird das Gas, das aus der Verbrennungskammer/Explosionskammer (13) stammt, vom Beginn seines Eingangs im Motorzylinder (3) an auf den Kolbenkopf (4), mit der Quantität zusätzlicher Druckluft vermischt, die soeben in denselben Zylinder (3) eingeführt wurde.
  • Das Schließungsende von Ventil (17) ist auch der Moment der Öffnung von Ventil (15), der den Eingang des Verbrennungsgases ins Mischungskammer (18) erlaubt, wo dieses Gas sich mit der vorher eingeführten Zusatzluft vermischt. Die Mischung des Verbrennungsgases mit der Zusatzluft führt zu einer Gleichgewichtstemperatur dieser zwei Gase. Infolgedessen ist die Zunahme der Enthalpie der Zusatzluft genau dieselbe wie die Herabsetzung der Enthalpie des Verbrennungsgases; und so nimmt die Temperatur des Verbrennungsgases einen präzisen Wert ab, während jener der Zusatzluft ebenfalls einen anderen präzisen Wert zunimmt. Infolgedessen nimmt der Druck des Verbrennungsgases ab, der Druck der Zusatzluft nimmt zu und die Mischung führt zu nur einem Druck und zu nur einer Gleichgewichtstemperatur (die der Mischung). Es ist wichtig festzustellen, daß diese Senkung der Temperatur und des Drucks des Verbrennungsgases, die bei der sehr kurzen Mischung mit der Zusatzluft erhalten wurde, der also die entsprechende Enthalpie "gelassen wird", dieselbe ist wie für das Verbrennungsgas eines klassischen Verbrennungsmotors während der Kühlung durch eine traditionelle kalte Außenquelle wie durchlaufendes Wasser. Außerdem leistet diese Mischung Gas + Luft eine maximale Entspannungsarbeit, wobei praktisch kein Enddruck vorhanden ist, da er dem Spannungsabfall zwischen dem Motorzylinder (3) und dem Ausgang an der Atmosphäre entspricht (dieser Spannungsabfall kann an die 0.3 bar sein), aufgrund der Tatsache, daß Kolben (4), wenn er seinen unteren toten Punkt verlässt, die „Gas + Luft"-Mischung leicht komprimiert um es via Ventil (19) nach außen zu evakuieren.
  • Im Funktionszyklus, da der Motorkolben (4) und der Kolben der Luftkompression (7) mit derselben Kurbelwelle (2) verbunden sind, bewirkt eine Umdrehung derselben von Seiten des Motorzylinders (3) die Motorentspannung für eine halbe Umdrehung und die Motorzurückdrängung des Gases für die folgende halbe Umdrehung. Und bewirkt im Zylinder (6) zur Luftkompression das Ansaugen Umweltluft für eine halbe Umdrehung und die Kompression dieser Luft für die folgende halbe Umdrehung.
  • Also in nur einer Umdrehung von Kurbelwelle (2) werden die vier Takte eines klassischen Motors durchgeführt. Da ein Motorzylinder (3) auf einer halben Umdrehung von Kurbelwelle (2) wirklich motorisch ist, ist es klar, daß, wenn man einen zweiten Motorzylinder auf derselben Kurbelwelle (2) (mit Montage der jeweiligen Zapfen in Phasenopposition) installiert, solch eine Kurbelwelle ist wirklich motorisch über JEDER kompletten Kurbelwelleumdrehung.
  • Was den Treibstoff betrifft, für einen Treibstoff, der einen Funken erfordert, geliefert durch die Zündkerze, die sich in Punkt (16') befindet, erfolgt die Zerstäubung des Treibstoffs zum Injektionspunkt (16), der wie die Zündkerze sich im Zentrum der Brennkammer/Explosionskammer (13) als an der Zeichnung gezeigt befindet (2 und 3). Im Falle eines Dieseltypenfunktionierens wird der Treibstoff in der Verbrennungs-/Explosionskammer (13) unter denselben Bedingungen wie für einen klassischen Motor dieses Typs zerstäubt.
  • Aufgrund der Tatsache, daß für alle Treibstoffe die Zerstäubung derselben in der schon Druck- Luft durchgeführt wird, ist es notwendig, die Einspritzpumpen infolgedessen vorzusehen.
  • Die Verbrennungs-/Explosionszeiten, die deutlich länger als in den derzeitigen Motoren sind, ermöglichen eine gute Verbrennungsverbreitung in der Verbrennungs-/Explosionskammer (13) und damit eine möglichst vollständige Verbrennung, was einen wichtigen Aspekt gegen die Umweltverschmutzung darstellt. Die Verbrennungszeit liegt in der Tat in der Mitte zwischen dem Wiederaufstieg von Kolben (4) in zu seinem hohen toten Punkt und dem Beginn seines Abstiegs in Richtung des unteren toten Punktes. In der Tat ist es notwendig, daß diese Verbrennung in jedem Fall zu Ende geht, bevor Kolben (4) des Motorzylinders (3) im Laufe seines Weges in Richtung des unteren toten Punktes das erforderliche Volumen sogenannter Zusatzluft erreicht hat, das man "Mischungskammer" (18) nennt.
  • Schließlich wird das Funktionieren der verschiedenen Ventile (14), (15), (17) und (19) mit Kontrolle ihrer Öffnungs- und Schließungsmomente durch (bekannterweise) ein oder zwei Nockenwellen (nicht dargestellt) gewährleistet.
  • Für einen Motor durchschnittlicher Kraft wie Gebildeter an 4 und 5 sieht man vorzugsweise zwei Zylinder (6) der Luftkompression vor, die in Serie für eine zweistufige Kompression aufgerichtet wurden, über, von denen Stelle einnehmen kann die Flaschepfropfen (der Luftsammler) (10), und zwei durch denselben Zylinderkopf (5) frisierte Motorzylinder (3). Die jeweiligen Kolben (4) und (7) von Zylinder (3) und (6) sind verbunden mit derselben Kurbelwelle (2) durch einen klassischen Stangensatz, nicht dargestellt. Da die gepreßte Luft vor Benutzung in die Pfropfenflasche (den Luftsammler) (10) eingeführt wird, ist es notwendig, daß er frei von Öl ist, so daß für Kolben (7) von Zylinder (6) der Luftkompression man "trockene" Kolben benutzt (an nicht schmierten Segmenten). Da mit einer zweistufigen Kompression der Luft, die Endtemperatur desselben für die Verbrennung nicht insbesondere ausreichend sein kann, bleibt es möglich, einen Vorwärmer zu installieren wie ein Radiatorrohr, der die Abwärme der Abgase benutzt; Dieser Vorwärmer bleibt ein thermischer Verteiler von geringem Ausmaß also von geringem Gewicht mit Rücksicht auf den Temperaturunterschied zwischen den zwei Flüssen.
  • Die Pfropfenflasche (10) ist isoliert. Außerdem, damit die gelieferte Luft den erforderten Druck und die erforderte Temperatur hat, sogar nach einem breiten Stoppen und ungeachtet der Jahreszeit, enthält die Pfropfenflasche (10) vorteilhaft Mittel zur Wiederaufheizung, in Form eines elektrischen Heizwiderstands, der für das Wiedererhitzen dieser Flasche/Sammler angepasst ist. Außerdem sind aus Gründen der Sicherheit die Ausgänge der Pfropfenflasche (10) in Richtung der Brenn-/Explosions- (13) und Mischungskammern (18) mit Rückschlagventilen ausgestattet.
  • 6 illustriert die alternative Möglichkeit der Anwendung dieser Erfindung auf eine motorische Hochleistungs-Entspannungsturbine (20), die über ein Reduktionsmittel-Untersetzungsgetriebe- (21) (oder Reduktionsmittel-Geschwindigkeitsvariator – Geschwindigkeit variator Reduzierer) eine Maschine (22) wie Fahrzeug, industrielle oder andere Ausstattung antreibt. Die gepreßte Luft wird hier auch ausgehend von wenigstens einem Zylinder (6) zur Luftkompression geliefert und durch eine Pfropfenflasche (10), dessen Ausgang mit einer Eingangsstelle (11) von Zusatzluft und mit einer Eingangsstelle (12) der Verbrennungsluft verbunden ist, die auf Zylinderkopf (5) liegen (die Elemente, die den vorher beschriebenen entsprechen, haben dieselben Zahlenbezeichnungen. Es ist zu bemerken, daß in dieser Anwendung das vierte Ventil (für Ausgang des entspannten Gases und der Luft), weggelassen ist.
  • Außerdem ist in dieser Anwendung, das "Mischungskammer" (18) des Gases und der Zusatzluft anders materialisiert. Ventil (17) für die Zusatzluftzufuhr schließt sich eben, dann, wenn sich Ventil (15) zur Abfuhr der Abgase, aus Brennkammer (13) öffnet, die jeweiligen Ausgange dieser beiden Ventile (15) und (17), die an der Hals (23) zusammentreffen, nach dem das gasförmige Flussmittelseine Arbeit an Turbine (20) beginnt: dieser Punkt bildet das Mischungskammer.
  • Die Benutzung des Verbrennungsmotors, Gegenstand der Erfindung, entspricht jener aller derzeitigen Verbrennungsmotoren, die Erfindung findet auf denselben Kraftbereich Anwendung, wie die derzeitigen Motoren. Die Erfindung kann sowohl für die Motorisierung der neuen Fahrzeuge oder der neuen Einrichtungen verwirklicht werden, als auch, um schon bestehende Motoren umzuwandeln.
  • Man würde sich nicht vom Rahmen der Erfindung entfernen, wie in den beigefügten Forderungen definiert, wenn man die Anzahl der Zylinder des Motors, die Einzelheit der Ventile oder die konstitutiven Materialien ändern würde; insbesondere kann die Anzahl der Zylinder der Kompression der Luft und von Motorzylindern um vier, sechs, acht zu entsprechen oder andere gerade Zahl vorzugsweise nach mehr oder weniger hohen Kräften erhöht werden, die gewünscht würden.

Claims (10)

  1. Verbrennungsmotor, besonders Explosionsmotor mit Zylinder und Motorkobeln, mit Kraftstoffeinspritzung; der ein Fahrzeug ausstatten oder als fester Motor benutzt werden kann. Er ist dadurch gekennzeichnet, dass er kein spezifisches äußerliches Kühlsystem besitzt und ist mit Mitteln (6 bis 11, 17) für die Einführung einer Zusatzmenge Druckluft ausgestattet, in einem oder mehreren Mischungskammern (18), der(die) mit einem oder mehreren Motorzylinder(n) (3) verbunden sind, für das Abkühlen; so dass der Motor eine Gesamtmenge von Luft erhält, die höher ist als jene, die für die Verbrennung/Explosion des Kraftstoffs erforderlich ist. der Luftzusatz wird dabei, in der Mischungskammer (18), den Verbrennungsgasen hinzugefügt, die aus der Brennraum (13) herauskommen, sobald der Motorkolben (4) seinen hohen toten Punkt verlässt.
  2. Verbrennungsmotor, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hinzugefügte Luftquantität so ist, dass ihre Erhöhung der Enthalpie am Ende der Mischung, mit den Gasen, die aus der Brennraum (13) herauskommen, derjenigen entspricht, die durch das Abkühlen ausgestossen wird, im Falle eines äquivalenten Verbrennungsmotors mit äusserlichem Kühlsystem.
  3. Verbrennungsmotor, nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusatzluftteil 40 bis 70% beträgt, im Vergleich zu der Menge, die nur für die Verbrennung/Explosion des Treibstoffs notwendig ist.
  4. Verbrennungsmotor, nach Ansprüchen 1–3, im allgemeinen in einem Fahrzeug eingebaut, dadurch gekennzeichnet, dass er, für die Verbrennung/Explosionsluft und der Zusatzluft, wenigstens zwei Zylinder (6) zur Luftkompression besitzt, serienmäßig eingebaut, mit Kolben (7) an dieselbe Kurbelwelle (2) gebunden, wie die Kolben (4) der Zylinder (3), die zur Dekompression des Verbrennungsgases (Expansion) dienen, oder Motorzylinder (Motorkolben?). Im Gegensatz zu den in der Welt existierenden Verbrennungsmotoren (oder klassischen Verbrennungsmotoren), ist hier, eine Trennung zwischen der Luftkompression und der Dekompression des Verbrennungsgases vorgesehen; die Kurbelwelle ist dabei für die beiden Einheiten dieselbe. Der Anteil der Zusatzluft kann 40 bis 70% betragen, bezüglich der Menge, die nur für die Kraftstoffs-Verbrennung/Explosion notwendig ist; Diese Menge ist, im Vergleich zu jener der derzeitigen Motoren, strikt unverändert. Der Verbrennungsraum (13) ist mit Druckluft versorgt, deren Druck und Anteil vom Hersteller, sowie von der Fahrzeugstärke und dem Treibstofftyp bestimmt werden.
  5. Verbrennungsmotor, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er, aus zwei Luftkompressionszylindern besteht (6), die für eine zweistufige Kompression in Serie eingebaut wurden, und zwei Motorzylindern (3), die jeweiligen Kolben (7, 4) dieser Zylinder (6, 3) ist dabei an dieselbe Kurbelwelle (2) gebunden.
  6. Verbrennungsmotor, nach irgendeinem der Ansprüche 1–3, besonders für einen festen Motor, dadurch gekennzeichnet, dass eine Turbine oder ein Kompressor vorgesehen ist, um die Druckluft der Verbrennung/Explosion und die zusätzliche Druckluft zu liefern.
  7. Verbrennungsmotor, nach irgendeinem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Pfropfenflasche (Luftbehälter) (10) zwischen den Mitteln (6, 9) zur Lieferung von Druckluft zur Verbrennung/Explosion und von Zusatzluft, und dem oder den Einführungspunkt(en) (11, 12) dieser Druckluft in die Verbrennungskammer(n) (13) und Mischungskammer(n) (18) eingefügt wird.
  8. Verbrennungsmotor, nach irgendeinem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass, die Mischungskammer (18) für einen Motorzylinder (3) im oberen Teil durch einen Zylinderkopf (5), und längsseitig durch die Wand des Motorzylinders (3) selbst, abgegrenzt ist und, im niedrigen Teil durch den Kolbenkopf (4), der in den betrachteten Motorzylinder (3) gesetzt wurde, wobei der Zylinderkopf (5), zusätzlich zu den Eingangsventilen (12, 15) der Verbrennungsluft und den Ausgangsventilen des Verbrennungsgases in der Verbrennungs/Explosionskammer, (13) wenigstens einen Eingang (11) mit Ventil (17) für Zusatzluft in die besagte Mischungskammer (18) und wenigstens ein Ausgangsventil (19) für die in die Atmosphäre ausströmenden Gase und die Luft umfasst.
  9. Verbrennungsmotor, nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkopf (5) aus einem metallischen Material mit hohem Elastizitätsmodul, insbesondere aus speziellem Stahl hergestellt wird.
  10. Verbrennungsmotor, nach Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ventilation vorgesehen ist, um die Aussenoberfläche des Zylinderkopfes (5) bei hoher Temperatur, insbesondere durch Benutzung eines Ventilators schwacher Kraft, "zu fegen".
DE60113994T 2000-06-16 2001-06-13 Brennkraftmaschine ohne auswendige Kühlung - Verbrennungsmotor ohne äußerliches Kühlsystem Expired - Lifetime DE60113994T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0007742 2000-06-16
FR0007742A FR2810373B1 (fr) 2000-06-16 2000-06-16 Moteur a combustion interne sans refroidissement exterieur
PCT/FR2001/001839 WO2001096727A1 (fr) 2000-06-16 2001-06-13 Moteur a combustion interne sans refroidissement exterieur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60113994D1 DE60113994D1 (de) 2006-02-23
DE60113994T2 true DE60113994T2 (de) 2006-07-06

Family

ID=8851366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60113994T Expired - Lifetime DE60113994T2 (de) 2000-06-16 2001-06-13 Brennkraftmaschine ohne auswendige Kühlung - Verbrennungsmotor ohne äußerliches Kühlsystem

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1290326B1 (de)
AT (1) ATE306611T1 (de)
AU (1) AU2001267647A1 (de)
DE (1) DE60113994T2 (de)
FR (1) FR2810373B1 (de)
WO (1) WO2001096727A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY144690A (en) 2003-06-20 2011-10-31 Scuderi Group Llc Split-cycle four-stroke engine
US7353786B2 (en) * 2006-01-07 2008-04-08 Scuderi Group, Llc Split-cycle air hybrid engine
KR20090106568A (ko) 2007-02-27 2009-10-09 스쿠데리 그룹 엘엘씨 물 분사를 갖는 스플릿-사이클 엔진
RU2665766C2 (ru) * 2016-01-26 2018-09-04 Юрий Владимирович Синельников Однотактный двигатель внутреннего сгорания

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1519966A (en) * 1974-07-15 1978-08-02 Townsend Engineering Co Internal combustion engine and method for cooling the sam
FR2416344A1 (fr) * 1978-02-02 1979-08-31 Kovacs Andre Moteur a combustion interne a chambre de compression et de detente separees
FR2731472B1 (fr) * 1995-03-06 1997-08-14 Guy Negre Procede et dispositifs de depollution de moteur a combustion interne cyclique a chambre de combustion independante
FR2749882B1 (fr) * 1996-06-17 1998-11-20 Guy Negre Procede de moteur depolluant et installation sur autobus urbain et autres vehicules

Also Published As

Publication number Publication date
FR2810373A1 (fr) 2001-12-21
ATE306611T1 (de) 2005-10-15
AU2001267647A1 (en) 2001-12-24
FR2810373B1 (fr) 2003-01-17
WO2001096727A1 (fr) 2001-12-20
EP1290326A1 (de) 2003-03-12
EP1290326B1 (de) 2005-10-12
DE60113994D1 (de) 2006-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH666725A5 (de) Verbundmotor.
DE2617708A1 (de) Antriebsanlage mit einem mit vorverdichtung gespeisten verbrennungsmotor
DE2914489A1 (de) Zweitakt-brennkraftmaschine
DE1403953A1 (de) Kolbenverdichter
DE60113994T2 (de) Brennkraftmaschine ohne auswendige Kühlung - Verbrennungsmotor ohne äußerliches Kühlsystem
EP1380738B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Hubkolbenbrennkraftmaschine
DE2609389A1 (de) Abgasturboladeraggregat
DE3317128A1 (de) Verbrennungsmotor
DE60204697T2 (de) Verfahren zum betrieb und zur anordnung eines druckluftkolbenmotors
EP0997623A1 (de) Ansaugvorrichtung für Zweitaktverbrennungsmotoren
DE2732315A1 (de) Verbrennungsmotor, insbesondere zweitaktmotor
DE10112931B4 (de) Viertaktverbrennungsmotor
DE2930124A1 (de) Viertaktmotor
DE1046941B (de) Brennkraftmaschine
DE3042313A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur umwandlung von brennstoffenergie in mechanische energie
DE3042624C2 (de) Luft- oder gemischverdichtende Ein- oder Mehrfach- Kreiskolben-Brennkraftmaschine
DE2323949A1 (de) Rotationsverteilerkopf zur erzielung einer fluidstroemung von einem kanalsystem zu einem anderen, insbesondere fuer verbrennungsmotoren, verdichter und pumpen
DE426009C (de) Brennkraftturbine mit Hilfsfluessigkeit
DE468646C (de) Kompressorlose Zweitaktdieselmaschine mit einer Kurbelkastenspuelpumpe, die in ihrer Wirkung durch eine auf den Kurbelkasten arbeitende und an diesem angeordnete Hilfspumpe ergaenzt wird
DE481189C (de) Gleichdruckbrennkraftmaschine mit luftloser Brennstoffeinspritzung und mehreren auf einem gemeinsamen Verbrennungsraum arbeitenden Kolben
DE4418286A1 (de) Kraftmaschine
DE360675C (de) Verbrennungskraftmaschine mit zusaetzlichem regelbaren Ladeluftverdichter
DE533024C (de) Im Viertakt arbeitender Treibmittelerzeuger mit Drucklufterzeugung
CH371633A (de) Umsteuerbare mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine mit mindestens einem Abgasturbolader
DE666358C (de) Druckluftbrennkraftmaschinenanlage

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition