DE890006C

DE890006C - Internal combustion engine that is to be operated optionally with different fuels that allow unequal compression pressures

Info

Publication number: DE890006C
Application number: DED1351D
Authority: DE
Inventors: Karl Dr-Ing Schwaiger
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1934-11-18
Filing date: 1934-11-18
Publication date: 1953-09-14

Description

Brennkraftmaschine, die wahlweise mit verschiedenen, ungleich hohe Verdichtungsdrücke zulassenden Brennstoffen betrieben werden soll Die Erfindung .bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, die wahlweise mit verschiedenen, ungleich hohe Verdichtungsdrücke zulassenden Brennstoffen (insbesondere selbstzündendem Rohöl der fremdzündendem Gas, z. B. Holzgas) ohne Auswechslung des Kolbens mit gutem Wirkungsgrad betrieben werden soll.Internal combustion engine, optionally with different, unequal high Compression pressures permitting fuels to be operated The invention . Refers to an internal combustion engine that can be selected with different, unequal Fuels permitting high compression pressures (especially self-igniting crude oil the spark igniting gas, e.g. B. wood gas) without replacing the piston with good efficiency should be operated.

Zweck der Erfindung ist, ein einheitliches Modell einer Brennkraftmaschine zu schaffen, bei dem die Einheitlichkeit möglichst weit getrieben ist, unter weitgehender Berücksichtigung der Umstände, unter denen solche Maschinen laufen müssen.The purpose of the invention is to create a uniform model of an internal combustion engine to create in which the uniformity is pushed as far as possible, under far-reaching Taking into account the circumstances in which such machines must run.

Dementsprechend ist Gegenstand der Erfindung eine Brennkraftmaschine, die nachstehende Merkmale vereinigt: Jeder Zylinder weist einen Einheitsschraubteil auf oder sonst eine einfache Befestiäungsmöglichkeit, für eine für den jeweiligen Betrieb notwendige, aber für den jeweils anderen Betrieb nicht notwendige rasch austauschbare Kleinarmatur, wie Brennstoffeinspritzdüse, Glühlcerze oder Zündkerze od. dgl. Außerdem ist an jedem Zylinderraum ein zusätzlicher veränderlicher Brennraum zwecks Anpassung der Verdichtung an die jeweilige Betriebsart vorgesehen.Accordingly, the subject matter of the invention is an internal combustion engine, which combines the following features: Each cylinder has a unit screw part on or otherwise a simple fastening option, for one for the respective Operation necessary, but not necessary for the other operation quickly exchangeable small fittings, such as fuel injection nozzles, incandescent ore or spark plugs or the like. In addition, is on each cylinder space an additional variable Combustion chamber provided for the purpose of adapting the compression to the respective operating mode.

Schließlich ist noch ein gemeinschaftlicher Umschalter angeordnet für zwei oder drei verschiedene Betriebsverfahren, wie Holzgas-, Rohöl-, Benzin- und Benzolbetrieb sowie außerdem das durch den Umschalter zu- und abschaltbare Zubehör für die verschiedenen Betriebsarten, wie Brennstoffpumpe, Zündmaschine und Vergaser.Finally, there is also a shared switch for two or three different operating methods, such as wood gas, crude oil, gasoline and benzene operation as well as the accessories that can be switched on and off using the switch for the different operating modes, such as fuel pump, blasting machine and carburetor.

Es wird nach der Erfindung außerdem vorgeschlagen, die Umschaltvorrichtung imAnsaugerohr des Motors vorzusehen, derart, daß die Einlaßleitung des Motors entweder mit dem Gasgenerator (für den Gasbetrieb) oder mit der Außenluft (für den Dieselbetrieb) oder auch mit dem Vergaser (für Vergaserbetrieb) verbunden werden kann. Der zusätzliche Brennraum ist derart bemessen und angeordnet, daß er von einer Glühkerze für Dieselbetrieb eingenommen werden kann und daß dieser Raum bei einer anderen Betriebsart, insbesondere bei Vergaserbetrieb, in offener Verbindung mit dem eigentlichen Verbrennungsraum steht. Diese Verbindung kann durch ein Ventil, insbesondere Doppelventil, unterbrochen werden. Es ist der zusätzliche Raum insbesondere in,der Weise abschaltbar, daß er bei Gasbetrieb abgeschaltet, bei Vergaserbetrieb dagegen zugeschaltet ist. Die Umstellung von Diesel- auf Gasbetrieb kann dadurch außerordentlich schnell vor sich gehen, so daß sie gegebenenfalls auch unterwegs mit geringstem Auf--wand vorgenommen werden kann.It is also proposed according to the invention, the switching device to be provided in the intake manifold of the engine, such that the intake duct of the engine either with the gas generator (for gas operation) or with the outside air (for diesel operation) or can be connected to the carburetor (for carburetor operation). The additional Combustion chamber is dimensioned and arranged in such a way that it is supported by a glow plug for diesel operation can be taken and that this space in a different mode of operation, in particular with carburetor operation, in open connection with the actual combustion chamber stands. This connection can be interrupted by a valve, in particular a double valve will. In particular, the additional space can be switched off in such a way that it switched off in gas operation, but switched on in carburettor operation. The conversion from diesel to gas operation can be done extremely quickly, so that they can be carried out with minimal effort, if necessary, even on the go can.

Durch das Auswechseln der Einsätze lassen sich außerdem schnell die für die verschiedenen Betriebsarten erforderlichen Verdichtungsverhältnisse erhalten. Während z. B. für den Dieselbetrieb die Maschine als normale Vorkammermaschine mit einem Verdichtungsverhältnis von z : 16 bis i : 2o arbeitet, kann sie durch Herausnahme oder Auswechseln der Vorkammereinsätze schnell auf ein Verdichtungsverhältnis von etwa i : io bis i : 12, wie es sich für Betrieb mit Holzgas oder anderen Schwachgasen als vorteilhaft erwiesen hat, gebracht werden. Auch kann .der Raum, der bei Dieselbetrieb von der Glühkerze ausgefüllt wird, ebenfalls als weiterer zusätzlicher Verbrennungsraum ausgenutzt werden, indem er nach Herausnahme der Glühkerze nach außen abgeschlossen wird, mit der Vorkammer bzw. dem Hauptbrennraum jedoch in offener Verbindung bleibt. Ein z. B. als Doppelsitzventil ausgebildetes Absperrorgan kann gegebenenfalls .diesen Glühkexzenraum beliebig zum Verbrennungsraum zu- oder abschalten. Zur Zuschaltung des Raumes kann gegebenenfalls ein Verdichtungsverhältnis von z. B. i : 5 bis i : 8 erzielt werden; so daß zugleich auch ein Vergaserbetrieb mit Benzin, Benzol od. dgl. vorgesehen werden kann.By changing the inserts, the Obtain compression ratios required for the various operating modes. While z. B. for diesel operation with the machine as a normal pre-chamber machine a compression ratio of z: 16 to i: 2o works, it can be removed by removing or changing the antechamber inserts quickly to a compression ratio of about i: io to i: 12, as is appropriate for operation with wood gas or other lean gases has proven beneficial. The space that can be used in diesel operation is filled by the glow plug, also as a further additional combustion chamber can be exploited by being completed after removing the glow plug to the outside is, but remains in open connection with the antechamber or the main combustion chamber. A z. B. designed as a double seat valve shut-off device can optionally .diesen Activate or deactivate the glow tip area to the combustion area as required. For connection of the room can optionally have a compression ratio of z. B. i: 5 to i : 8 can be achieved; so that at the same time also a carburetor operation with gasoline, benzene or the like. Can be provided.

In der Zeichnung stellt Abb. i eine schematische Übersicht der Maschinenanlage, Abb. 2 einen Schnitt durch den Zylinderkopf für Dieselbetrieb, Abb. 3 einen Schnitt-durch den gleichen Zylinderkopf für Holzgas- oder Vergaserbetrieb dar: In A#bb. i ist M der Motor, P die Brennstoffpumpe für Dieselbetrieb, L die Lichtmaschine mit dem Zündverteiler Z, A das Ansaugerohr, A1 ein Zwischenstück der Ansaugeleitung mit einem Umschaltventil U, G der Holzgasgenerator, welcher mit dem Ansaugerohr des Motors über die Gasreiniger R in Verbindung steht. In der Ansaugeleitun:g sind ferner die nicht dargestellten Regelorgane, wie Drosselklappe od. dgl., zur Reglung des Gemisches angeordnet, wozu jedoch gegebenenfalls auch das Umschaltorgan U dienen kann.In the drawing, Fig. I shows a schematic overview of the machine system, Fig. 2 is a section through the cylinder head for diesel operation, Fig. 3 is a section represent the same cylinder head for wood gas or carburetor operation: In A # bb. i is M the engine, P the fuel pump for diesel operation, L the alternator with the Ignition distributor Z, A the intake pipe, A1 with an intermediate piece of the intake line a switching valve U, G of the wood gas generator, which is connected to the intake pipe of the Motor via the gas cleaner R is connected. In the suction line: g are also the regulating organs, not shown, such as the throttle valve or the like, for regulating the Arranged mixture, for which purpose, however, the switching element U may also be used can.

@In der Abbildung ist die Maschine auf- Gasbetrieb eingestellt. Zu diesem Zweck sind die Zündkerzen K mit dem Zündverteiler Z verbunden, während die Ansaugeleitung A mit dem Generator G in Verbindung steht. An den Stellen h können die in Abb.3 dargestellten Absperrventile angeordnet sein.@In the illustration the machine is set to gas operation. to for this purpose, the spark plugs K are connected to the distributor Z, while the Suction line A with the generator G is in communication. At the points h the shut-off valves shown in Fig.

Wird die Maschine auf Rohölbetrieb umgestellt, so werden unter gleichzeitiger Auswechslung der Einsätze z. B. an Stelle der Zündkerzen K Einspritzdüsen E eingesetzt und diese an die Brennstoffpumpe P angeschlossen. An Stelle der Absperrventile Tl können Glühkerzen G, eingesetzt werden, welche z. B. von der Stromschiene S Strom erhalten können. Der Umschalthahn U verbindet das Ansaugerohr unmittelbar mit der Außenluft.If the machine is switched to crude oil operation, then at the same time Replacement of the inserts z. B. instead of the spark plugs K injectors E used and this is connected to the fuel pump P. Instead of the shut-off valves Tl glow plugs G can be used, which z. B. from the busbar S current can get. The switch valve U connects the suction pipe directly with the Outside air.

Die Zündkerzen K könnten jedoch z. B. auch an. der Stelle der Absperrventile V angeordnet und bei Umstellung auf Dieselbetrieb mit den Glühkerzen vertauscht werden. Ferner könnten auch Zündkerzen und Glühkerzen, desgleichen gegebenenfalls auch die Einspritzdüsen gleichzeitig an der Maschine angeordnet werden, so daß ein bloßes Umschalten von dem einen auf den anderen Betrieb ermöglicht wird, indem z. B. bei Umschaltung von Gas- auf Dieselbetrieb der Zündstrom unterbrochen, die Brennstoffpumpe mittels einer Kupplung od. 4-l. an den Antrieb angeschaltet und das Ansaugerohr an die Außenluft angeschlossen wird. Jedoch muß hierbei zugleich auch Vorsorge getroffen werden, daß- das. Verdichtungsverhältnis der jeweiligen Betriebsart angepaßt werden kann.The spark plugs K could, however, for. B. also at. the location of the shut-off valves V and swapped with the glow plugs when switching to diesel operation will. Furthermore, spark plugs and glow plugs could also be used, if applicable the injection nozzles can also be arranged on the machine at the same time, so that a mere switching from one to the other operation is made possible by z. B. when switching from gas to diesel mode, the ignition current is interrupted, the fuel pump by means of a coupling or 4-l. connected to the drive and the suction pipe is connected to the outside air. At the same time, however, precautions must also be taken that the compression ratio of the respective operating mode are adapted can.

In Abb. 2 ist a der Hauptbrennraum, b die Vorkammer, welche innerhalb des Kühlwassermantels des Zylinderkopfes angeordnet ist. Die Vörkammer wird einerseits durch ein Einsatzstück e, welches in bekannter Weise ein Kernstück e1 und eine enge Drosselvenbindung e2 zwischen der Vorkammer und dem Hauptbrennraum enthält, und andererseits durch ein weiteres Einsatzstück f gebildet, wobei letzteres die Einspritzdüse E umschließt und unmittelbar in den Kühlwasserraum des Zylinderkopfes eingesetzt ist. Mit Gt ist die seitlich in eine Kanalöffnung des Zylinderkopfes eingesetzte und insbesondere zum Anlassen der Maschine dienende Glühkerze bezeichnet.In Fig. 2, a is the main combustion chamber, b the prechamber, which is arranged inside the cooling water jacket of the cylinder head. The pre-chamber is formed on the one hand by an insert piece e, which in a known manner contains a core piece e1 and a tight throttle connection e2 between the antechamber and the main combustion chamber, and on the other hand by a further insert piece f, the latter enclosing the injection nozzle E and directly into the cooling water chamber of the The cylinder head is used. Gt designates the glow plug inserted laterally into a duct opening of the cylinder head and used in particular to start the engine.

Abb. 3 zeigt die Maschine nach der Umstellung auf Gasbetrieb. Der Einsatz e ist herausgenommen und an die Stelle des Einsatzes f mit der Einspritzdüse E ein z. B. mittels Verflanschung befestigtes Einsatzstück l getreten, in welchem die Zündkerze K angeordnet ist. Die Glühkerze Ga ist entfernt und statt dessen ein Doppelsitzventil V eingesetzt, durch welches der vorher von .der Glühkerze eingenommene kanalförmige Raum b1 beliebig abgesperrt oder zu dem durch Entfernen bzw. Auswechseln der Vorkammereinsätze vergrößerten Vorkammerraum b" zugeschaltet werden kann. Die Abmessungen des Verbrennungsraumes .sind hierbei z. B. derart, daß bei abgeschaltetem Raum b1 ein für Holzgasbetrieb, bei zugeschaltetem Raum b1 ein für Vergaserbetrieb geeignetes Verdichtungsverhältnis ,erzielt wird. Zugleich ergibt sich ein Verbrennungsraum, der eine gute Durchwirbelung des Gasgemisches und eine hohe Betriebsleistung bewirkt.Fig. 3 shows the machine after switching to gas operation. Of the Insert e has been removed and replaces insert f with the injection nozzle E. a z. B. by means of flanges attached insert l stepped in which the spark plug K is arranged. The glow plug Ga is removed and instead a Double seat valve V used, through which the previously occupied by .the glow plug channel-shaped space b1 blocked as desired or to that by removing or replacing of the antechamber inserts enlarged antechamber space b "can be switched on. The Dimensions of the combustion chamber .sind here z. B. such that when switched off Room b1 on for wood gas operation, when room b1 is switched on for gasifier operation suitable compression ratio, is achieved. At the same time there is a combustion chamber, which causes a good swirling of the gas mixture and a high operating performance.

Claims

PATENT CLAIMS: i. @Combustion engine, which can be optionally fuels that allow unevenly high compression pressures (especially self-igniting Crude oil or spark ignition gas, e.g. B. wood gas) without replacing the piston with can be operated with good efficiency, characterized by the following features: a) a standard screw part or some other simple fastening option on each cylinder for one that is necessary for the respective company, but for the other company Small fittings that are not necessary and can be replaced quickly, such as fuel injection nozzles, Glow plug, spark plug or the like, b) an additional variable on each cylinder chamber Combustion chamber for the purpose of adapting the compression to the respective operating mode, c) a common changeover switch for two or possibly three different operating procedures, such as wood gas, crude oil, gasoline and benzene operation, as well as that through the switch Accessories that can be switched on and off for the various operating modes, such as fuel pumps, Blasting machine and carburetor. z. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that that the switching device is arranged on the intake manifold of the engine, through which the inlet pipe of the engine either with the gas generator (for gas operation) or with the outside air (for diesel operation) or with the carburetor. (for carburetor operation) can be connected. 3. Internal combustion engine according to claims i and 2, characterized characterized in that the additional combustion chamber is dimensioned and arranged in such a way that that it can be taken by a glow plug for diesel operation and that this one Space in another operating mode, especially in the case of carburetor operation, in the open Connection with the actual combustion chamber is. q .. internal combustion engine after the claims i to 3, characterized in that the additional combustion chamber by a valve, e.g. B. a double seat valve against the actual combustion chamber can be switched off, e.g. B. in such a way that the additional space is switched off in gas operation is switched on in carburettor operation. 5. Internal combustion engine for diesel and gas operation according to claims i to q., characterized in that the spark plug for gas or carburetor operation in a z. B. water-cooled insert such is arranged that for diesel operation in place of the spark plug or the spark plug receiving insert the injection valve can be used. Dressed Publications: German Patent No. 213 668; French patent specification no. 762942.