DE883212C - Four-stroke internal combustion engine working with spark ignition and mixture compression - Google Patents

Four-stroke internal combustion engine working with spark ignition and mixture compression

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DE883212C
DE883212C DEB1442D DEB0001442D DE883212C DE 883212 C DE883212 C DE 883212C DE B1442 D DEB1442 D DE B1442D DE B0001442 D DEB0001442 D DE B0001442D DE 883212 C DE883212 C DE 883212C
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valve
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Rene Bouteleux
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2720/00—Engines with liquid fuel
    • F02B2720/12—Four stroke engines with ignition device
    • F02B2720/124—Four stroke engines with ignition device with measures for charging, increasing the power

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

Mit Zeitpunktfremdzündung und Gemischverdichtung arbeitende Viertaktbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine mit Zeitp:unktfremdzündung und Gemischveirdichtung arbeitendem Viertaktbrennkraftmaschine mit einer zwischen Vergaser undArbeitszylinder angeordneten Zwischenkammer, die über Ventile einerseits mit :dem Arbeitszylinder und andererseits mit der Gemisch einliaßleftung verbunden ist und in der jeweils Brennistof-Luft-Gemisch. bis zum folgenden Saughub. des Arbeitskolbens aufspeichert wird:. Durch Verbin, dung mehrerer Verbesserungen an diieser Maschine erzielt sie eine wesentlich höhere Leistung als andere derartige Maschinen.Four-stroke internal combustion engine working with spark ignition and mixture compression The invention relates to a timing system that works with external spark ignition and mixture sealing Four-stroke internal combustion engine with a between the carburettor and the working cylinder Intermediate chamber, which via valves on the one hand with: the working cylinder and on the other hand is connected to the mixture inlet and in each fuel-air mixture. until the next suction stroke. of the working piston is stored :. Through connection, By making several improvements to this machine, she achieves a much higher one Performance than other such machines.

Diei einzelnen Verbesserungen, bezwecken -namentlich die Erzielung einer niedrigen: Temperatur des Auspuffventils, wodurch es möglich wird, den: Verd,ichtungs;grad weiter zu steigern., und di4 rasche Entleerung der Gasrückstände durch den, großen, Querschnitt des Auspuffventils und das Durchwirbeln der Gase vor ihrem Einlaß in den Zylinder, durch Einschaltung einer thermischen Zwischenkammer zwischen Vergaser und Einlaßventil. Der Rauminhalt dieser Zwischenkammer ist durch einen in ihr verschiebbaren. Kolben veränderbar, wodurch der Verdichtungsgrad, des in ihr befindlichen Gemisches geändert werden bann. Durch die Einschaltung dieser thermischen. Zwischenkammeir ändert sIch die Arbeitsweise der Bre@nn:kraftmasch:in-o insofern, als im Verlaufe des ersten arid. zweiten Taktes je eine weitere Ventil-Umstellung erfolgt.The aim of the individual improvements is, specifically, to achieve them a low: temperature of the exhaust valve, which enables the: compression; degree to increase further., and the rapid evacuation of the gas residues through the, large, Cross-section of the exhaust valve and the swirling of the gases before they enter the cylinder, by inserting a thermal intermediate chamber between the carburettor and inlet valve. The volume of this intermediate chamber is displaceable in it by a. Piston changeable, whereby the degree of compression of the mixture in it be changed ban. By turning on this thermal. Intermediate Chamber changes the way the Bre @ nn: kraftmasch: in-o works insofar as in the process of first arid. second cycle a further valve changeover he follows.

In der Zeichnung bedeutet Abb. z einen Schnitt durch Zylinderkopf und Zwischenkammer, Abb. a die Dichtungsringe für die Ventilschäfte in Dratifsiicht.In the drawing, Fig. Z means a section through the cylinder head and intermediate chamber, Fig. a, the sealing rings for the valve stems in dratifsiicht.

Nach: der Erfindung besitzt der Zylinderkopf ein Mantelstück a., das von Kühlwasser du,rchflos-sen werden kann. In dieses Mantolstück ist das. Einlaßventil b eingebaut, dass vom. der Feder c auf den Ventilsitz gepreßt -#vi,rd. Dieser wird vom Boden der kreisfÖrmigen Kammer dl geb,isldet, die das eine Ende der Zwisichenkarnmer d abschließt.According to: the invention, the cylinder head has a jacket piece a., The of cooling water you, can be drained. In this mantle piece is that. Inlet valve b built in that from. the spring c pressed onto the valve seat - # vi, approx. This one will from the floor of the circular chamber dl isldet, which is one end of the intermediate chamber d completes.

Im Hohlschaft b1 desi Einlaßv emtils b ist koaxial mit .diesem das. Auspuffventil e eingteb-a,ut, dessen Durchmesser so groß ist, wie es das Einläßventil zuläßt, gegen dessen unteren, als Ventilsitz ausgebildeten Innenrand das Auspuffventil von der Feder f gep:reßt wird.In the hollow shaft b1 of the inlet valve b is coaxial with this. Exhaust valve e einteb-a, ut, the diameter of which is as large as the inlet valve allows against the lower inner edge designed as a valve seat, the exhaust valve from the spring f gep: is tearing.

Dsie Federn c und f sinid auf den entsprechenden Ventilschäften durch Näpfe cl und f1 befestigt, die am Ende der Schäfte Diarah einen Rund'istab. festgehalten: werden, der in eine ringförmige Nut mit kreisförmigem Querschnitt eingelassen ist.The springs c and f pass through the corresponding valve stems Wells cl and f1 attached, which at the end of the shafts Diarah a round bar. recorded: which is let into an annular groove with a circular cross-section.

Der hohle Schaft b1 des Einlaßventils b ist außen mit Dichtungsringen g versehen,. Der Schaft ei des Auspuffventils: e ist ebenfalls hohl und außen mit Dichtungsringen k versehen.The hollow shaft b1 of the intake valve b is outside with sealing rings g provided ,. The shaft ei of the exhaust valve: e is also hollow and with on the outside Sealing rings k provided.

Der Hohlschaft b1 des Einlaßventils b ist von Öffnungen oder Schlitzen: i durchbrochen", die- einerseits mit der zwischen. den beiden Ventilschüftcn gehildeiten Ringkammer j für dem, Abzug der Au;spufgasie verbunden sind und andererseits. in: die mit dem Auspuffsiammler l verbund@enie ringförmige Auspuffkammer k münden.The hollow shaft b1 of the inlet valve b is made up of openings or slots: i pierced ", on the one hand with the one between the two Ventilschüftcn Annular chamber j for the, withdrawal of the Au; spufgasie connected and on the other hand. in: which are connected to the exhaust manifold l open into the annular exhaust chamber k.

Dieser Ventilsatz wird mittels eines. durch den Wärmesaugdruck adeir durch eine Pumpe be@vi'rlcten Wasserumlaufes gekühlt. Diese Kühlvorrichtung weist ein Röhrchenm auf, das :das Kühlwasser zurr Boden des Auspuffventills, e leitet und dieses abkühlt, während. das erwärinto Wasser, durch dass Röhrchen o abgeleitet wird.This valve set is made by means of a. by the heat suction pressure adeir cooled by a pump with circulating water. This cooling device has Open a tube that: Directs the cooling water to the bottom of the exhaust valve and this cools down while. the heated to water, drained through that tube o will.

Die Zwischenkammer d bitldet auf der Diven Seite des Zylinderkopfes einen, Zylinder, in dem der schrägköpfige Kolben Q spielen kann. Durch Verschiebung des Kolbens kann ihr Rauminhalt !geändert weirden. Stile wird dürch das im Mantel a enthaltene Wasser beheizt und bildet so eine Vorwärmkammer fier das Gemisch.. Zur Änderung ihres Rauminhaltes wird dier Kolben p entweder durch. einen Nocken oder durch eine seitlich angeordnete mechanische Steuerung oder durch jedes and'erei geeignete Mittaal verschoben.The intermediate chamber d is located on the Diven side of the cylinder head a, cylinder in which the oblique-headed piston Q can play. By shifting the volume of the piston can be changed. Style becomes through that in the coat a contained water is heated and thus forms a preheating chamber for the mixture. To change its volume, the piston p is either through. a cam or by a laterally arranged mechanical control or by any other suitable Mittaal moved.

Ein Ventisl q steuert den, Eimaß in die Kammer d auf dem Wege r der vom Vergaser s kommendem Gasse. Ein zlveckmU@ig am Kolben p angeordnetes Sicherheitsventil t dient zur Behebung der Mäntel der Arbeitsweise, wie z. B. 'des Flammenrückschlages zum Vergaser. Die Zündkerzen s ,ind' bEi u angeordnet.A valve q controls the measurement in chamber d on the path r of the lane coming from the carburetor s. A zlveckmU @ ig arranged on the piston p safety valve t is used to remedy the jackets of the mode of operation, such. B. 'of the flashback to the carburetor. The spark plugs s, ind 'bEi u are arranged.

Unter diesen Verhältnissen gestaltet sich der Arbeitskreislauf folgendermaßen: z. Takt: An,saughüb..- Während der erstem Hälfte des Ansaughubes ist Ventil q geschlossen und Ventil b geöffnet. Der Kolben saugt das in. dir Zwischenkammer gespeicherte und verdichtete, Gasgemisch in die Arbeitszylinder. Während der zweiten Hälfte des Ansaughubes ist auch Ventil q geöffnet, und der Kolben saugt frisches Gemisch in Zwischenkammer und Arbeitszylinder. .Under these circumstances, the working cycle is as follows: z. Cycle: On, suction stroke ..- During the first half of the suction stroke, valve q is closed and valve b open. The piston sucks the stored in the intermediate chamber and compressed, gas mixture in the working cylinder. During the second half of the Intake stroke valve q is also open, and the piston sucks in fresh mixture Intermediate chamber and working cylinder. .

a. Takt: Verdichtungshub. Während seiner ersten Hälften wird bei geschlossenem Vemstil q und geöffnetem Ventil b das. Gemisch in: Arbeitszylinder und Zwischenkammer d verdichtet. Während seiner zweiten Hälfte sind Ventil q und b geschlossen, und es, wird das Gemisch .im Arbeitszylinder allein verdichtet. Das verdichtete Gemisch in der Zwischenkammer d (bleibtbis zum nächsten Ansaugtakt!d,ari,n eingeschlossen.a. Stroke: compression stroke. During its first half it is closed Vemstil q and open valve b the. Mixture in: working cylinder and intermediate chamber d condensed. During its second half, valves q and b are closed, and it, the mixture is compressed in the working cylinder alone. The compacted mixture in the intermediate chamber d (remains enclosed until the next intake stroke! d, ari, n.

3. Takt: Arbeitstakt. Das Gas wird im oberen Ende des Zylinders entzündet, dehnt sich aus und treibt den Ko#lblen bis, zum unteren, Hubendes.3rd cycle: work cycle. The gas is ignited in the top of the cylinder, expands and drives the column to the lower end of the stroke.

Takt: Auspuff. Das verbrannte Gemisch wird durch das während dieses Taktes geöffnete Ventil e aus dien Zylinder hinausgedrückt.Clock: exhaust. The burned mixture is through that during this Clocked open valve e pushed out of the cylinder.

Ein abnehmbarer Teil v gestattet den Zugang zur Zwisahenkaanmer d, an der er auf geeignete Weise befestigt bist. Der Zylinderkopf- trägt einem Deckel x, der die Schwinghebel oder Steuerknaggen_ y, y1, y2 für. das Vomeiinlaß@ventil q, das Einlaßventil b und .das Auspuffventile überdeckt und aus dem der Lufteinlaßstutzen; z des Vergasers s herausragt. Im Stutzen. z befindet sich ein Loch w, das dien Benutzung der Öldämpfei zum guten Schmieren, der Ventile gestattet.A detachable part v allows access to the Zwisahenkaanmer d, to which it is attached in a suitable manner. The cylinder head carries a cover x, which the rocker arm or Steuerknaggen_ y, y1, y2 for. the Vomeiinlaß @ valve q, the inlet valve b and .das exhaust valves covered and from which the air inlet nozzle; z of the carburetor s protrudes. In the nozzle. z is a hole w, the use of the diene Öldämpfei to the good lubrication, the valves allowed.

Die Erfindung bietet folgende Merkmale und neue technische Wirkungen: a) Die großen Querschnittsflächen der Einlaßund': Auspuff,vege tragen: zur Steigerung der Motorleistung beii, indem sie beim Auspuff eine größere Verzögerung der Ventilöffnung gestatten,.The invention offers the following features and new technical effects: a) The large cross-sectional areas of the inlet and ': exhaust, vege carry: to increase the engine performance by giving the exhaust a greater delay in valve opening allow,.

b) Die auf die beschriebene Weise erzielte Kühlung des Auspuffventils gestattet eine wesentlichere Steigerung des Verdichtungsgraideis.b) The cooling of the exhaust valve achieved in the manner described allows a more substantial increase in the compaction graph.

c) Der Rauminhalt der zwischen Vergaser und Arbeitszylinder angeordneten Vorwänmzwisehenkammear d kann geändert werden. Dadurch ändern sich Verd:ichtungsgirad und Druck des in ihr verdichteten Gasgemisches und damit der Verdichtungsdruck dm Arbeitszylinder. Auf .diese Weise wird -die Verwendung verschiedener Treibstoffe ermöglicht. .c) The volume of the arranged between the carburetor and the working cylinder Forward toe chamber d can be changed. This changes the degree of compression and pressure of the gas mixture compressed in it and thus the compression pressure dm Working cylinder. In this way, the use of different fuels enables. .

id) Durch Einschaltung der zusätzlichen Ydrwärmzwischenkammer wird das. Gasgemisch stärker durchwirbelt, wodurch die Vergasung ganz wesentlich, verbessert wird. Bei jeder Verdichtung wird nämliich ein; erheblicher Teil des, Zylinderinhalts- in dieser Kammer verdichtest, während sich diesig Gasmenge bei jedem Saughub, wieder entspannt und. in den Zylinder strömt, der sieh durch die Öffnung des, Ventils der Zwischenkammer d anfüllt. Dieses Ventia schließt sich, wenn der Kolbent steinen unteren: Totpunkt erreicht. Auf diese Weise erfährt das nacheiniander verdichtete, entspannte und aufs neue verdichtete Benzin - Luft - Gemisch eine kräftige Durchwirbelung, di:e cs in ein wirkliches Gas mit äußerst großer Entflamrngeschwindiglteit ver- Ilvandielt. e) Infolge: des erzielten: hohem Verdichtun;gs- gra,des und der guten: Aufbereitung der Gase wird eine größere! Geschwindigkeit und: raischere Ver- breitung der Ent.flammu.ng als bei einem üblichen Motor erreicht. Auf diese Weisei kann die, Früh- zündung bedeutend; herabgesetzt werden, wodurch auch die bekannten Nachteile der Frühzündung weites:tgehead abmehmem f) Die, Maschine nach der Erfindung gestattet, durch das, Zusammenwirken ihrer verbesserten An, ordniungen diel Temperatur am Auspuff auf un, gefähr 5a° C herabzusetzen, was in, Anbetracht d'es bekannten Einflusses der Temperatur auf den Wi,r- kungsgrad, der Kraftmasichinen die- Größe der Lei- stungssteigerung kennzeichnet. id) By switching on the additional Ydrwärm Zwischenkammer the gas mixture is swirled more strongly, whereby the gasification is improved quite significantly. In fact, with every compression one becomes; A considerable part of the cylinder content is compressed in this chamber, while the hazy amount of gas relaxes again with each suction stroke. flows into the cylinder, which fills up through the opening of the valve of the intermediate chamber d. This Ventia closes when the piston reaches a stone's bottom: dead center. In this way, the successively compressed, relaxed and newly compressed gasoline - air mixture experiences a strong one Vortex, di: e cs in a real gas with extremely high ignition speed Ilvandielt. e) As a result of: the achieved: high compression; gs- gra, des and the good: processing the gases is a bigger one! Speed and: raischere spread of the inflammation than with a normal one Engine reached. In this way the, early ignition significant; be reduced, whereby also the known disadvantages of pre-ignition more: tgehead decrease f) The machine according to the invention allows through the interaction of their improved nature set the temperature at the exhaust to un, about 5a ° C lower what in, considering d'es known influence of temperature on the Wi, r- degree of fitness, the strength machines the size of the indicates an increase in performance.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: i. Mit Zeitp.unlctfrernidzündun:g und Gemisch- verd.iehtunig arbeitende Viertaktbremnkra.ft- ma.schinei mit einer zwischeni Vergaser und Ar- beitszylinder angeordneten Zwischenkammer, die über Ventile einerseits, mit dem Arbeits- zvlinider und andererseits mit der Gemisch- einla.ßil!eitung verbunden ist und: in. der jeweils Brennstoff-Luft-Gemisch bis. zum folgenden Saughub: des Arbeitskolbens: gespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben übeir das im Zylinderkopf der Maschine ari- geordnete Einlaßventil (b) während des, erstcii Teils seines Saughubes das ini der Z.wisichen- ka:mmer gespeiicherte Gemisch in den Arbeits- zylinder- (ib), :im zweiten Teil des Saughubes da, gegen nach Öffnung- des die Zwischenkammer mit der Gemischeinlaßöffniung verhindend'en Venitils (q) frisches Gemisch in Zwischen- kammer und' Arbeitszylinder ansaugt, ,sodann nach Abschluß des letztgena:nateiti: Ventils
während des ersten Teils. des Verdicitungs- hubes das in Arbeitszylinder und. Zwische:n- ka,mmer be ifindlichei Gemisch soiwie im zweiten Teil des Verdichtungshubes nach Abschluß des Zyli.ndereinl.aßven:tils das Gemisch im Arbeits- zylinder alleini verdichtet, worauf nach Zün.- dUng, Verbreinnung und; Drehung die ver- brannten, Gase über ein. besonders gekühltes Auslaßventil (e) aus :geschobeni werd!eni. z. Viertaktbrenn:kraftmaschine nach An- spruch i, dadurch gekeninzenchnet, daß der Rauminhalt der Zwischenkammer (d) mittels eines ih ihr verschiebbaren Kolbens (p) ver- änderbar ist. 3. Viertaktbrennkraftmaschine nach An.- sp,ruch i und, a, dadurch. gekennzeichnet, daß die Vorw ärmzwischenka,mmer (d) neben einer ringförmigen Kammer (d1) liegt, deren Umfang d:eni Sitz für das Ein.laßveintil (b) großen. Durch- messers bildet, während in diesem Ventil gleich- a,ch:sig das Auspuff ventill (e) angeordnet ist, welches zwischen dtem Außenumfang seines Schaftes und der Inne:nwa.nd dies Einla,ßventil- schaftes (b) eine Ringkammer (j) bildet, die über Öffnungen, oder Schlitze (i) des; Venitil- schaftes, (b) mit der rimgförm.igen Auspuff- ka,mmer (h) in Verbindung steht. .a.. Viertakthrenukraftmaschine nach An- spruch i und 3, dadurch gele!nnzeichnet, daß ,der Schaft dies Saugventils. (b) mit Öftnun. genj l für de Auspuffgase versehe!, ist und zwischen diesen Öffnungen und. der Vorwärm- zwischen kammer (d) angeordnete Dichtungs- ringe, (ä) trägt, diel einem gleichbleibenden Druck in dieser Vorwärmzwischenka,mmer gewähr- leisten.
Angezagene Druckschriften: USA.-Paten itschrift Nr. i 2300912; französische Patentschrift Nr. 8296i5.
PATENT CLAIMS: i. With timed non-frernide ignition: g and mixed four-stroke braking force working at a damaging rate machine with an intermediate carburettor and ar- intermediate chamber arranged by the cylinder, via valves on the one hand, with the working zvlinider and on the other hand with the mixed inlet line is connected and: in. each Fuel-air mixture up to. to the following Suction stroke: of the working piston: is saved, characterized in that the working piston about that in the cylinder head of the machine ordered inlet valve (b) during the first cii Part of its suction stroke the ini of the Z.wisichen- ka: always stored mixture in the working cylinder- (ib),: in the second part of the suction stroke da, against after opening of the intermediate chamber with the mixture inlet opening Venitils (q) fresh mixture in between chamber and 'working cylinder sucked in, then after completion of the last gena: nateiti: valve
during the first part. of the verdict hubes that in working cylinder and. Between- There are always mixed situations as well as in the second Part of the compression stroke after completion of the Cyli.ndereinl.aßven: tils the mixture in the working cylinder is compressed on its own, whereupon after Zün.- manure, spreading and; Rotation of the burned, gases over a. especially chilled Outlet valve (s) off: are pushed! z. Four-stroke combustion: engine after saying i, counted by the fact that the Volume of the intermediate chamber (d) by means of a piston (p) that can be moved is changeable. 3. Four-stroke internal combustion engine according to An.- sp, ruch i and, a, thereby. marked that the intermediate preheating chamber (d) next to one annular chamber (d1), the circumference of which d: eni seat for the Ein.laßveintil (b) large. By- knife, while in this valve the same a, ch: sig the exhaust valve (e) is arranged, which between the outer circumference of his Shaft and the inside: nwa.nd this inlet, valve- shaft (b) forms an annular chamber (j) which via openings, or slots (i) of the; Valve shaft, (b) with the rim-shaped exhaust ka, mmer (h) is connected. .a .. four-stroke engine after Proverbs i and 3, marked by the fact that , the stem of the suction valve. (b) with open now. genj l for the exhaust gases versehe !, is and between these openings and. the preheating between chamber (d) arranged sealing rings, (ä) wears, diel a constant pressure in this intermediate preheating chamber, Afford.
Advertised publications: U.S. Patent No. i 2300912; French patent specification no. 8296i5.
DEB1442D 1939-03-25 1942-02-14 Four-stroke internal combustion engine working with spark ignition and mixture compression Expired DE883212C (en)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1230092A (en) * 1913-08-08 1917-06-12 Edward H Kavanagh Internal-combustion engine.
FR829615A (en) * 1937-11-22 1938-07-01 High expansion engine by rejecting the excess gas allowed

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