DE832701C

DE832701C - Internal combustion engine with automatically variable compression ratio

Info

Publication number: DE832701C
Application number: DEP897A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Pfeiffer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-03-07
Filing date: 1950-03-07
Publication date: 1952-02-28

Description

Brennkraftmaschine mit selbsttätig veränderlichem Verdichtungsverhältnis Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine, insbesondere für Mitteldruck, bei der das Verdichtungsverhältnis mit zunehmender Drehzahl selbsttätig erhöht wird, indem vom Misch- oder Verbrennungsraum- zu einem Speicherraum ein enger Kanal,, gegebenenfalls mit regel- oder einstellbarem Widerstand, führt, der so bemessen ist, daß hei geringerDrehzahl derDruckverlauf im Speicher dem Druckverlauf im Misch- oder Verbrennungsraum entspricht, wogegen mit zunehmender Drehzahl der Druckverlust im Verbindungskanal immer stärker ansteigt, und bei 'höchster Drehzahl wird der Speicher fast ganz ausgeschaltet. Die Anordnung 'kann so erfolgen, daß der Inhalt des Misch-oder Verbrennungsraumes einem Verdichtungsverhältnis von z. B. io : i entspricht, wogegen der Inhalt des Speichers so bemessen werden kann, daß er mit dem Misch- oder Verbrennungsraum zusammen einem Verdichtungsverhältnis von z. B. .4 : i entspricht. Dann wird beim Anlassen und bei niedriger 'Drehzah 1 ein Verdichtungsverhältnis von .I : i erreicht" welches mit zunehmender Drehzahl auf etwa 9 bis io : i ansteigt.Internal combustion engine with automatically variable compression ratio The invention relates to an internal combustion engine, in particular for medium pressure which the compression ratio is automatically increased with increasing speed, by creating a narrow channel from the mixing or combustion space to a storage space, possibly with adjustable or adjustable resistance, which is dimensioned in this way is that at low speed the pressure curve in the accumulator corresponds to the pressure curve in the mixing or combustion chamber, whereas the pressure loss increases with increasing speed in the connecting channel increases more and more, and at 'highest speed the Memory almost completely switched off. The arrangement 'can be done so that the content of the mixing or combustion chamber a compression ratio of z. B. io: i corresponds, whereas the content of the memory can be dimensioned so that it with the mixing or combustion chamber together with a compression ratio of z. B. .4: i corresponds to. Then a compression ratio becomes 1 when starting and at low engine speed from .I: i reached "which increases with increasing speed to about 9 to io: i.

DieseEigenart bringt große betriebliche Vorteile. Zum Beispiel ist es damit möglich, eine Mitteldruckbrennikraftmaschine zu betreiben, die mit Glühzündung versehen ist und bei der die dauernd glühenden Zündflächen am Ende eines entsprechend langen Kanals untergebracht sind und die Zündung dann eingeleitet wird, wenn mit zunehmendem Druck das Gemisch in diesen Kanal die von der vorherigen Verbrennung stammenden Abgase so weit zusammengedrückt hat, daß das frische Geinisch die glühenden Zündflächen erreicht hat. Die Anordnung kann so getroffen werden, daß die Zündung bei einem Verdichtungsdruck von z. B. ri at erfolgt, der beim Anlassen oder bei geringer Drehzahl kurz vor dem oberen Totpunkt erreicht wird. Mit zunehmender Drehzahl wird nun das Verdichtungsverhältnis selbsttätig erhöht, und der Verdichtungsdruck von 6 at wird nun eher erreicht, so daß mit zunehmender Drehzahl immer mehr Vorzündung auftritt.This peculiarity brings great operational advantages. For example is It is thus possible to operate a medium-pressure internal combustion engine that uses glow ignition is provided and in which the continuously glowing ignition surfaces at the end of a corresponding long duct and the ignition is initiated when with increasing pressure the mixture in this channel that from the previous combustion has compressed the exhaust gases so far that the fresh Geinisch has the glowing Has reached ignition surfaces. The arrangement can be made so that the ignition at a compression pressure of z. B. ri at that occurs when starting or is reached shortly before top dead center at low speed. With increasing Speed, the compression ratio is now automatically increased, and the compression pressure 6 at is now reached sooner, so that more and more pre-ignition with increasing speed occurs.

Damit wird es möglich, schnell laufende Brennkraftmaschinen mit schwersiedenden flüssigen Brennstoffen zu betreiben" bei einfachem und betriebssicherem Aufbau und gutem Wirkungsgrad. Der Brennstoff kann mit der Verbrennungsluft gemischt angesaugt werden oder in die Mischkammer während des Saug- oder Verdichtungshubes eingespritzt werden. Bei kleinen Zylinderleistungen wird vorzugsweise der Brennstoff durch eine kleine Luftpumpe während ihres Saughubes über eine Düse angesaugt und das so erzeugte Gemisch während des Saug- oder Verdichtungshubes in den Verbrennungsraum eingepreßt.This makes it possible to use high-speed internal combustion engines with high-boiling to operate liquid fuels "with a simple and operationally reliable structure and good efficiency. The fuel can be sucked in mixed with the combustion air or injected into the mixing chamber during the suction or compression stroke will. In the case of small cylinder capacities, the fuel is preferably fed by a small air pump sucked in during its suction stroke via a nozzle and this is how it is generated Mixture pressed into the combustion chamber during the suction or compression stroke.

Weitere Einzelheiten sind in der Zeichnung ersichtlich, die Ausführungsbeispiele darstellt, und zwar zeigt Abb. i 'den Längsschnitt durch einen Zylinderkopf, Abb.2 einen Schnitt durch einen Zylinderkopf mit Glühröhrzündurng und Abb. 3 den Schnitt durch eine Luftpumpe mit Vergaser.Further details can be seen in the drawing, the exemplary embodiments represents, namely Fig. i 'shows the longitudinal section through a cylinder head, Fig.2 a section through a cylinder head with glow tube ignition and Fig. 3 the section by an air pump with a carburetor.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i führt vom Zylinder i ein Kanal 2 in die Misch- und Verbrennungskammer 3, welche durch den Kanal 4, dessen Querschnitt durch das Ventil s verändert werden kann, mit dem Speicher 6 verbunden ist. Durch die Düse 7 wird der Brennstoff eingespritzt. Die Glühkerze 8 ist durch den Kanal 9 mit der Misch- und Verbrennungskammer 3 verbunden.In the embodiment according to Fig. I, a duct leads from the cylinder i 2 in the mixing and combustion chamber 3, which through the channel 4, its cross section can be changed by the valve s, is connected to the memory 6. By the nozzle 7 is injected with the fuel. The glow plug 8 is through the channel 9 connected to the mixing and combustion chamber 3.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 2 ist der Zylinder io mit der Misch- und Verbrennungskam,rner i i durch den Kanal 12 verbunden. Die Misch- und Verbrennungskammer i i ist durch den Kanal 14 mit dem ,Speicher 13 und durch den Kanal 16 mit dem Glührohr 15 verbunden. Das Glührohr 15 wird vom vorderen Teil des Schraubverschlusses 17 umschlossen, .damit es gekühlt wird, im hinteren Teil dagegen ist es wärmeisoliert und trägt die elektrische Heizwicklung 18. Das frische Brennstoff-Luft-Gemisch muß also während des Verdichtungshubes erst die Verbrennungsgase in Glührohr 15 verdrängen, bis es in die Glühzone vordringt und entzündet wird. In Abb. 3 ist die Gemischpumpe dargestellt. Der im Zylinder 20 schwingende Kolben 21 wird von der starken Druckfeder 22 gegen den Nocken 23 gedrückt und folgt dessen Bewegungen. Im letzten Teil des Saughubes wird über den Kanal 24 rasch Luft angesaugt. Die Luft saugt aus der Düse 25, deren Austrittsquerschnitt durch das Ventil 26 geregelt wird, Brennstoff an. Das Ventil 26 wird über das Gestänge 27 betätigt. Der angesaugte und zerstäubte Brennstoff kommt über den Kanal 28 aus dem Schwimmergehäuse 29. Über das Rückschlagventil3o wird .das Brennstoffgemisch zum Verbrennungsraum des Motor-, geleitet.In the embodiment of Fig. 2, the cylinder is io with the Mixing and combustion chamber connected by duct 12. The mixed and Combustion chamber i i is through the channel 14 with the memory 13 and through the Channel 16 connected to glow tube 15. The glow tube 15 is from the front part of the Enclosed screw cap 17, .so that it is cooled, on the other hand in the rear part it is thermally insulated and carries the electrical heating coil 18. The fresh fuel-air mixture the combustion gases must first enter the glow tube 15 during the compression stroke displace until it penetrates the glow zone and is ignited. In Fig. 3 is the Mixture pump shown. The oscillating in the cylinder 20 piston 21 is of the strong compression spring 22 pressed against the cam 23 and follows its movements. In the last part of the suction stroke, air is quickly sucked in via duct 24. The air sucks out of the nozzle 25, the outlet cross-section of which is regulated by the valve 26, Fuel on. The valve 26 is actuated via the linkage 27. The sucked in and atomized fuel comes out of the float housing 29 via channel 28 the check valve3o becomes .the fuel mixture to the combustion chamber of the engine, directed.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine erfolgt während des Arbeitshubes der Maschine der Saughub der Luftpumpe 20, 21. Kurz vor dem unteren Totpunkt des Pumpenkolbens wird vom Kolben 21 der Schlitz 24 geöffnet, und die Luft strömt infolge des starken Unterdruckes durch den Kanal 24 in den Zylinder 20, wobei sie den Brennstoff aus der Düse 25 mitreißt und zerstäubt. Während des Verdichtungshubes der Brennkraftmaschine wird das Gemisch im Zylinder 20 verdichtet und in den Verbrennungsraum eingeblasen. Der Hub des Kolbens 21 kann gegenüber dem Brennkraftkolben so versetzt sein, daß das Gemisch zu Beginn des Verd'ichtungs'hubes der Brehnkraftmaschine über die Düsen 7 oder i9 eingeblasen wird, damit genügend Zeit zur endgültigen Gemischbildung bleibt und die Luftpumpe 20, 21 'keinen großen Druck zu überwinden hat. Statt durch eine Düse kann der Brennstoff zum Kanal 24 auch durch eine Brennstoffpumpe zugeführt werden.The device works as follows: In a two-stroke internal combustion engine the suction stroke of the air pump 20, 21 takes place during the working stroke of the machine. Just before the bottom dead center of the pump piston, the piston 21 becomes the slot 24 opened, and the air flows through the channel 24 as a result of the strong negative pressure into the cylinder 20, entraining the fuel from the nozzle 25 and atomizing it. During the compression stroke of the internal combustion engine, the mixture in the cylinder 20 compressed and blown into the combustion chamber. The stroke of the piston 21 can be offset in relation to the internal combustion piston so that the mixture at the beginning of the compression stroke the Brehnkraftmaschine is blown in via the nozzles 7 or i9, so that enough There remains time for the final mixture formation and the air pump 20, 21 'is not a long one Pressure to overcome. Instead of passing through a nozzle, the fuel can be directed to channel 24 can also be supplied by a fuel pump.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Internal combustion engine with automatically variable compression ratio ", characterized in that the mixing or combustion chamber (3, 11) is connected to a storage chamber (6, 13) via a narrow duct (4, 14), optionally provided with an adjustable cross-section Claim i, characterized in that the fuel is introduced into the combustion chamber (3, 11) by an air pump (20, 21) which sucks in the air through a slot (24) at bottom dead center, the fuel via a controllable fuel nozzle (25, 26, 27) is sucked in and atomized.