FI70070B - Pao gnisttaendning baserad foerbraenningsmotor - Google Patents

Description

70070

Kipinäsytytykseen perustuva polttomoottori

Tekninen alue Tämänkertainen keksintö koskee sellaisia poltto-5 moottoreita, joissa puristus tapahtuu painesylintereis- sä, jotka ovat kylmiä, ja palaminen vastaavasti poltto-sylintereissä, jotka ovat kuumia paine- ja polttosy-linterien ollessa toiminnallisesti erillään toisistaan. Puristusmännät ja työmännät liikkuvat edestakaisin ao.

10 paine- ja polttosylintereissä, ja kaikki männät on lii tetty yhteiseen kampiakseliin. Jokaisessa polttosylin-terissä on minimi työvälys työmännän pään ja sylinterin-kannen välissä. Nämä rajaavat yhdessä venttiilien ja sytytystulpan syvennysten kanssa polttokammion, jonka 15 käyttämätön tila on näin ollen hyvin pieni. Polttokam- mioissa syntyvät puristukset ovat tällöin suuremmat kuin otto- tai dieselmoottorien toimisykleillä saatavat puristukset. Rakenteeltaan edellä selostettua vastaavia moottoreita nimitetään tässä "jakosyklimoottoreiksi" 20 ("split cycle engines").

Aikaisemmat rakenteet

Jakosyklimoottoreita on selostettu tämän keksinnön tekijän US-patenteissa n:ot 3 408 811 ja 4 186 561. Ensinmainitun patentin (3 408 811) mukaan konstruoi-25 duilla moottoreilla saatujen käytännön kokemusten perus teella on todettu, että sytytyksen aikana polttokammi-ossa esiintyvät korkeat kaasunpaineet edellyttävät sytytys tulppiin kohdistettavan suurempia sähköisiä potentiaaleja kuin tavanomaisissa polttomoottoreissa. Tästä 30 on taas seurauksena sytytystulppien käyttöiän lyhene minen.

Em. US-patentissa 4 186 561 pyritään tämä probleema eliminoimaan käyttämällä sytytystulppien asemasta muita sytytyslaitteita. Sytytystulpilla pystytään 35 sytytys kuitenkin ajoittamaan erittäin kätevästi, ja niiden kanssa käytettäviä laitteita on jo saatavana.

2 70070

Keksintöä koskeva selostus

Nyt selostettavan keksinnön mukaan pyritään siis kehittämään sellainen jakosyklipolttomoottori, jossa palaminen käynnistetään tavanomaisilla sytytystulpil-5 la. Ne toimivat tällöin sellaisilla sähköisillä po tentiaaleilla, jotka ovat riittävän pieniä, joten tulppien kestoikää voidaan verrata tavanomaisissa ottomoottoreissa (kipinäsytytys) käytettävien tulppien ikään. Tämä edellyttää taas alle 2000 KPa:n kaasun-10 painetta kipinöintihetkellä.

Tähän keksinnön päätavoitteeseen päästään sellaisella kipinäsytytyspolttomoottoreilla, jossa on polttosylinteri ja painesylinteri. Näissä on vastaavasti edestakaisin liikkuva työmäntä (polttosylinterissä) 15 ja puristusmäntä (painesylinterissä). Männät on liitet ty yhteiseen kampiakseliin. Lisäksi moottoriin kuuluu lähinnä polttosylinterin kannen rajaama polttokammio, ainakin yksi syvennys, jossa on venttiililautaset ja sytytystulppaelektrodit, sekä liikkuvan työmännän pää.

20 Keksinnön mukainen rakenne on tunnettu laitteista, jot ka suuntaavat polttokammioon ennen kipinää, kun työmäntä lähestyy yläkuolokohtaa tai tulee siihen, alkupolttoaine-annoksen, joka on kipinästä syttyvää polttoainetta sekoitettuna ennen tai jälkeen sylinteriin pääsyä paineeltaan 25 alle 2000 kPa:n paineilman kanssa, ja laitteesta, joka synnyttää kipinän elektrodeissa (36) yläkuolokohdassa tai sen lähellä, sekä laitteista, jotka suuntaavat polttokammioon kipinän jälkeen ja työmännän siirtyessä pois sylinterinkannesta työiskun ensimmäisen vaiheen aikana 30 toisen polttoaineannoksen sekoitettuna ennen tai jälkeen sylinteriin pääsyä paineeltaan yli 2000 kPa:n paineilman kanssa.

Jakosyklimoottorien hyviä ominaisuuksia voidaan hyödyntää moottorin jarrutuksen edistämiseen suuntaa-35 maila painesylinterin syöttämä paineilma pois tysylin- teristä, jolloin polttokammion paine laskee. Tällä ta- 3 70070 voin poistettu paineilma voidaan varastoida kätevästi paineilmasäiliöön. Se voi sen painon ja tilantarpeen pienentämiseksi olla kennojärjestelmä, jossa on kuusi-kulmaputket. Putket on tällöin asennettu rinnakkain, 5 niin että ne muodostavat ao. rakenneosat ajoneuvon run koa tai muuta moottoriin liittyvää rakennetta varten.

Laite, joka suuntaa paineilmaa polttokammioon, voi käsittää ainakin yhden lautasventtiilin, joka on suljettu painejousella. Jousi tukeutuu liikkuvaan vas-10 teeseen, jonka paineilman paine työntää sellaiseen suun taan, että venttiili menee kiinni. Venttiilin avaamiseen tarvittavan mekanismin voima on tällöin pienempi kuin se voima, joka tarvittaisiin ilman po. rakennetta.

Seuraavassa selostetaan esimerkkinä erästä 15 keksinnön mukaisen moottorin rakennetta viittaamalla tällöin oheisiin piirustuksiin.

Lyhyt selostus piirustuksista

Kuva 1 on kaavioleikkaus keksinnön mukaisen moottorin osista, 20 kuva 2 on suurennettu poikkileikkaus po. moot torin eräästä osasta, kuva 3 on suurennettu poikkileikkaus kuvan 1 linjaa 3-3 pitkin, kuva 4 on poikkileikkaus työmännästä, 25 kuva 5 on suurennettu poikkileikkaus painesylin- terin kannesta, ja kuva 6 on suurennettu poikkileikkaus vielä eräästä moottorin osasta.

Paras tapa keksinnön soveltamis ta varten 30 Piirustuksissa esitetty moottori käsittää polt- tosylinterin 10 ja kolmivaihekompressorin 11. Tässä rakenteessa on kysymys V-moottorista, joka on liitetty yhteiseen kampiakseliin US-patentissa n:o 4 186 561 selostetulla tavalla. Polttokammio käsittää tilan, jon-35 ka polttosylinterin 10 kansi ja siinä edestakaisin liik- 4 70070 kuvan työmännän 38 pää sekä venttiilien 17 ja 31 lautasien sytytystulpan 36 elektrodien syvennykset rajaa-vat. Sivuputki 12, jossa on suuntaventtiili 13, yhdistää kompressorin suurpainevaiheen 14 kaksitieventtii-5 liin 15. Venttiilin 15 toinen ulostulo on yhdistetty putkella 16 polttosylinterin 10 yläosaan lautasventtiilin 17 välityksellä. Venttiilin 15 toinen ulostulo liittyy taas putkeen 18, joka on yhteydessä putkeen 19. Putki 19 yhdistää paineilmavarastosäiliön 20 putkeen 12 10 käsikäyttöisen käynnistysventtiilin 21 välityksellä ja samoin putkeen 12 sivuputken 22 avulla, jossa on ilmanottoventtiili 23 ja suuntaventtiili 24. Putki 25 yhdistää kompressorin 11 välivaiheen painevalitsi-meen 26 suuntaventtiilien 28 ja 27 välityksellä.

15 Painevalitsin 26 on yhdistetty myös putkeen 22 sekä paineenalennusventtiiliin 29, jonka putki 30 yhdistää polttosylinteriin 10 lautasventtiilin 31 välityksellä.

Lautasventtiilin 31 kautta polttosylinteriin 10 20 tulevan ilman paine pidetään sellaisena, että kipinä- sytytys voi tapahtua luotettavasti tavanomaisella syty-tystulpalla; paine on tällöin esim. 1100 kPa. Tähän päästään suuntaamalla painevalitsimesta 26 tuleva ilma paineenalennusventtiilin 29 ja putken 30 kautta 25 lautasventtiiliin 31. Painevalitsimesta 26 tulevan il man paine on sen vuoksi korkeampi kuin putkessa 30 tarvittava paine. Painevalitsin 26 esitetään kuvassa 2. Siinä on sylinteri 32, joka on suljettu molemmista päistään, ja poistosola 33, joka on jatkuvassa yhtey-30 dessä paineenalennusventtiiliin 29, sekä lisäksi jou- sikuormitteinen, sylinterissä 32 liikkuva mäntä 34.

Mäntä 34, sola 33 sekä putket 22 ja 25 on sijoitettu siten, että männän liikkuessa putki 25 saa yhteyden solaan 33, jos kompressorin toisen vaiheen ilman paine 35 pystyy puristamaan jousen 35. Mikäli putken 25 paine ei riitä puristamaan po. jousta, mäntä 34 siirtyy oi- 70070 kealle ja yhdistää putken 22 solaan 33. Tällöin putkeen 30 syötetty ilma tulee putkesta 12 ja kompressorin 11 suurpainevaiheesta 14. Normaalirakenteessa ilma syötetään putkeen 30 sen sijaan kompressorin välivaiheesta.

5 Solasta 33 tuleva ilma siirtyy paineenalennusventtii-

Iin 29 läpi, jossa sen paine alennetaan n. 1100 kPa:n vakiopaineeksi, putkeen 30 ja lautasventtiiliin 31.

Moottorin toimiessa normaalisti suihkutetaan vakiomäärä suhteellisen helposti haihtuvaa apu- 1. alku-10 polttoainetta, esim. bensiiniä, polttoainepumpulla (ei kuvissa) siihen ilmaan, joka menee polttosylinte-riin 10 lautasventtiilin 31 kautta, kun polttomäntä lähestyy ylänollapistettä, ja sytytystulpan 36 kipinä sytyttää po. seoksen ennen männän siirtymistä ylänolla-15 pisteeseen.

Kuvan 3 esittämällä tavalla sytytystulpan 36 elektrodit ja lautasventtiilin 31 lautanen on sijoitettu matalaan syvennykseen sylinterin 10 kanteen, ja lautasventtiilin 17 lautanen on sijoitettu taas suurempaan 20 syvennykseen, joka on samoin sylinterin 10 kannessa.

Alkuannos ilmaa (pilot charge), joka tulee sylinteriin venttiilin 31 kautta, puhaltaa aikaisempaan palamiseen liittyvän pakokaasujäämän pois sytytystulpan 36 läheisyydestä, niin että kipinä sytyttää tehokkaasti apuilma-25 ja polttoaineseoksen.

Alkuannoksen palaessa lautasventtiili 31 sulkeutuu, ja pääannos ilmaa menee sylinteriin 10 putkesta 12 venttiilin 15, putken 16 ja lautasventtiilin 17 kautta. Koska tämän pääpolttoaineannoksen paine on sylinterin 30 painetta suurempi, sen nopeus voi sammuttaa sytytys- liekin (pilot flame), ellei puhalluksen suuntaa muuteta. Tätä varten polttoaine meneekin suuren syvennyksen läpi, jolloin se ei joudu kosketukseen palavien kaasujen kanssa läheltä sytytystulppaa. Pääpolttoaine suihkute-35 taan paineilmaan vähän ennen tämän siirtymistä sylinte- 6 70070 riin 10 venttiilin 17 kautta. Palava alkupolttoaine-annos sytyttää seoksen, joka palaa jatkuvana, soihtu-maisena liekkinä ja synnyttää sylinterissä 10 pääkäyt-tövoiman. Taloudellisinta on, että pääpolttoainetta 5 suihkuttava polttoainepumppu järjestetään niin, että suihkun loppuvaiheessa pääpolttoaineen virtausnopeus laskee.

Palavan apuannoksen takaaman syttymistehon vuoksi pääpolttoaine voi olla jotain huokeaa nesttä, jonka 10 haihtuvuus on vähäinen ja jota ei yleensä pidetä so pivana polttoaineena kipinäsytytysmoottoreissa. Tällaista polttoainetta käytettäessä pää- ja apupoltto-aineille on järjestettävä erilliset polttoainesäiliöt.

Polttoainepumppu 37, jonka syöttömäärä voidaan 15 säätää lautasventtiilin 17 kautta syötetyn ilman muut tuvasta paineesta riippuen (kiihdyttimen asennon vaikutus) tai moottorin kuormituksen perusteella, syöttää pääpolttoaineen siihen ilmaan, joka tulee moottoriin putkesta 12 lautasventtiilin 17 kautta. Polttoainepump-20 pu 37 voi olla esim. US-patentin n:o 4 186 561 kuvassa 18 esitettyä rakennetta, mutta sen ajoitus ei vaadi sitä tarkkuutta, johon siinä esitetyn erikoisen venttii-linnostimen avulla päästään.

Eri sylintereissä tapahtuva puristus- ja polt-25 totoiminto, joka on jakosyklimoottorien eräs peruspiir re, tekee mahdolliseksi työmäntien rakennemuutoksen. Tavanomaisissa polttomoottoreissa on nimittäin tärkeää, että lämpö, joka siirtyy kuumista polttokaasuista männän yläpäähän, ohjataan männänrenkaiden kautta sylinterin 30 jäähdytettyyn seinämään, jolloin polttoaineen räjähtämi nen estyy. Sitävastoin jakosyklimoottoreissa työmännän pohja pidetään tarkoituksella kuumana. Kuvan 4 havainnollistamalla tavalla männän yläpää 38 käsittää pyöreän levyn 39, joka on kuumuutta kestävää materiaalia 35 ja liitetty eristysmateriaalin 40 välityksellä män- 7 70070 nän 38 pohjaan. Koska lämmön ei tarvitse mennä männän läpi, männänrengas 38 voi olla muovia. Tavanomainen öljyrengas 41 sijoitetaan männän helmaan tai johonkin muuhun sopivaan paikkaan.

5 Kompressorin männät toimivat usein niin suurel la nopeudella, että tavanomaiset ilmakäyttöiset venttiilit eivät ole riittävän tehokkaita, kun niitä käytetään imu- ja poistoventtiileinä. Kuvassa 5 esitetäänkin eräs näiden venttiilien suositettava rakenne.

10 Venttiilit ovat mekaanisesti toimivia ja apuna käyte tään ilmaa, joka tulee sylinteriin tai poistuu siitä.

Kuva 5 on esimerkki venttiileistä kompressorin suurpai-nevaiheen 14 yläpäässä. Koska kompressori pysyy kylmänä, käytettävät rakennemateriaalit poikkeavat tavanomaisten 15 polttomoottorien materiaaleista.

Pyöreässä imu- 1. tulosolassa 42, joka on muodostettu sylinterin 14 kanteen, on 0-rengas, joka sijoitettu sylinteriin alaspäin kaventuvaan pyrstöuraan kannen pinnan kehälle. Imuventtiili käsittää litteän 20 lautasen 43, joka peittää solan 42 ja liittyy 0-renkaa- seen. Lyhyt varsi 44 suuntautuu tiukkasovitteisesta, lautasessa olevasta pallonivelestä sylinteristä 14 ulospäin ja on osa vipua 45. Vipu 45 on nivelletty keskeltä venttiilin vivun akseliin 46, jonka keskiakseli on 25 samassa tasossa lautasen 43 istukkapinnan kanssa. Vipu 45 pyörii ulommassa päässään 47 sellaiseen suuntaan, että se sulkee solan 42 kierrejousella 48. Po. vivun pää 47 siirtyy jouseen 48 nähden vastakkaiseen suuntaan työntötangon 49 avulla, jonka käyttövoimana on pyöri-30 vään nokkaan 51 tukeutuva nivelletty vipu 50.

Sylinterin 14 kanteen tehdyssä pyöreässä poisto-solassa 52 on 0-rengas, joka on sijoitettu ylöspäin kaventuvaan pyrstöuraan sylinterin kannen ulkopinnan kehälle. Poistoventtiili käsittää litteän lautasen 53, 35 joka peittää solan 52 ja liittyy 0-renkaaseen. Lyhyt var- s 70070 si 54 suuntautuu tiukkasovitteisesta, lautasessa 53 olevasta pallonivelestä sylinteristä 14 ulospäin ja on osa vipua 55. Vipu 55 on nivelletty keskeltä venttiilin vivun akseliin 56, jonka akseli on samassa tasossa lau-5 tasen 53 istukkapinnan kanssa. Vipu 55 pyörii ulommas sa päässään 57 sellaiseen suuntaan, että se sulkee solan kierrejousella 48. Po. vivun pää 57 siirtyy jouseen 58 nähden vastakkaiseen suuntaan vaijerin 59 jännityksen ansiosta. Vaijeri 59 on sijoitettu pyörivään nokkaan 61 10 tukeutuvan nivelletyn vivun 60 päähän.

0-renkaita varten käytetään pyrstöuria, koska ilman paine on niin suuri,että sileitä uria käytettäessä ilma pääsee työntymään O-renkaiden alle ja nostaa ne pois urista.

15 Lautasventtiili 17, joka päästää suurpaineisen ilman polttokamioon, avautuu sisäänpäin kammioon, ja sen sulkevan jousen jännityksen on oltava riittävä niin että se pystyy pitämään venttiilin suljettuna siitä ilmasta huolimatta, joka pyrkii työntymään venttiililau-20 tasen alle siinä suunnassa, joka voi avata venttiilin.

Jos venttiilin käyttölaitteena käytettäisiin tavanomaista työntötankoa ja venttiilinnostinta, olisi ao. mekanismiin kohdistuva kuormitus suuri ilmanpaineen ollessa suhteellisen pieni, esim. moottorin ollessa tyhjäkäyn-25 nillä. Seuraavassa selostetaan kuvaan 6 viittaamalla sellaista järjestelyä, jossa jousen jännitystä voidaan muuttaa ilmanpaineen mukaan ja rajoittaa siten käyt-tömekanismiin kohdistuvaa kuormitusta.

Jousi 62 pitää lautasventtiilin 17 istukassa 30' tavalliseen tapaan. Jousen 62 pohjapää tukeutuu vasteeseen, jonka putken 64 avonaiseen päähän tehty sisälaip-pa 63 muodostaa. Putki 64 liikkuu vapaasti venttiili-jousiosastossa 65, joka on muodostettu sylinterin 10 ulkosivuun.

35 Putken 64 toinen pää on suljettu männällä 66, jonka halkaisija on suurempi kuin venttiilin 17 istuin- 9 70070 pinnan 67 halkaisija. Venttiilin 17 käyttövoimana on työntötanko 68, joka liittyy ulkopuoliseen keinuvi-puun 69. Tämä on kiinnitetty venttiilin vivun akselin 70 päähän ja tuettu tiivistetyillä laakereilla osas-5 toon 65. Sisäpuolinen keinuvipu 71 on kiinnitetty vent tiilin vivun akseliin 70 osastoon 65 ja se suuntautuu tarpeeksi kauas, niin että se pääsee tarttumaan venttiilin 17 varren päähän sekä avaamaan venttiilin työn-tötankoa 68 nostettaessa.

10 Kun putkesta 16 solan 72 läpi venttiililautasen 67 taakse tulevan ilman paine kasvaa, venttiilijousiosas-ton 65 sisäinen paine lisääntyy samalla määrällä ilman tullessa sinne kanavan 73 kautta. Tällöin mäntä 66 nousee ylös, ottaa siihen liittyvän putken 64 mukaansa ja 15 puristaa jousta 62. Se jännitys, jonka jousi 62 kohdis taa venttiiliin lautasen 67 pitämiseksi istukassa, kasvaa siis samalla määrällä, joten venttiilin käyttömek-nismi on koko ajan saman normaalin työkuormituksen alaisena .

20 Ilmanottoventtiili 23 voidaan säätää käsin, niin että pieni määrä suurpaineista ilmaa pääsee siirtymään putkesta 22 ilmasäiliöön 20 ja muodostamaan tämän paineen moottorin ollessa toiminnassa. Suuntaventtii-li 24 estää ilman palaamisen takaisin säiliöstä 20.

25 Polttoainepumpun 37 syöttämän polttoaineen määrä ohjataan putkessa 12 olevan ilman paineen vaihteluiden avulla siten, että ilma pääsee vaikuttamaan jo ennestään tunnettuun jousikuormitteiseen mäntään.

Koko ajan moottorin käydessä on käytettävänä 30 paineeltaan ja määrältään niin paljon paineilmaa, että moottori pysyy tyhjäkäynnillä. Ilma saadaan tällöin joko kompressorin toisesta vaiheesta tai, jos tämän vaiheen paine on liian alhainen, kompressorin kolmannesta vaiheesta. Mikäli kompressorin ensimmäinen vaihe 35 on täysin kuormittamaton, toinen vaihe imee riittävästi 10 70070 ulkoilmaa, niin että moottori pysyy tyhjäkäynnillä ilman mentyä kolmannen vaiheen läpi.

Moottorin käynnistäminen tapahtuu seuraavasti: Moottorin kampiakseli käännetään ensin jo tunnetun lait-5 teen avulla sellaiseen asentoon, jossa lautasventtii- li 17, joka päästää suurpaineista ilmaa polttosylinte-riin 10, on auki. Käynnistvsventtiili 21 siirretään käsin käynnistysasentoon ("Start"-asento), jolloin paine-ilma pääsee säiliöstä 20 putkia 19 ja 12 pitkin sylinte-10 riin 10. Mäntä 38 työntyy tällöin alaspäin sylinteris sä 10 ja pyörittää kampiakselia.

Putki 80 yhdistää putken 30 venttiiliin 82 venttiilin 81 välityksellä, joka toimii yhdessä käynnistys-venttiilin 21 kanssa. Sivuputki 83 yhdistää puolestaan 15 putken 80 venttiiliin 84. Venttiilit 82 ja 84 ovat taval lisesti kiinni. Kuitenkin silloin, kun putkesta 80 tulee paineilmaa, venttiili 82 avautuu ja purkaa ulkoilmaan kompressorin 11 suurpainevaiheen. Myös venttiili 84 avautuu ja purkaa ulkoilmaan vastaavasti kompressorin 11 20 pienpainevaiheen. Tällä tavoin kompressorin kuormitus loppuu. Venttiili 85, joka avautuu ulkoilmaan kompressorin 11 pienpainevaiheesta, avautuu siihen putken 86 kautta tulevan paineilman vaikutuksesta. Putki 86 on yhdistetty putkeen 30 venttiilin 87 välityksellä, ja vent-25 tiili (87) toimii automaattisesti nopeudensäätölait- teen 88 avulla. Ajoneuvossa po. venttiilin säätö voi tapahtua myös käsisäätönä käsikaasua siirtämällä. Jos moottorin nopeus kasvaa liian suureksi, nopeudensäätö-laite 88 1. kiihdytin käynnistää venttiilin 87, jolloin 30 venttiili 85 avautuu ja kompressorin 11 sylinteriin 10 syöttämän ilman paine laskee.

Moottorin ollessa käytössä, jolloin sitä joudutaan kiihdyttämään ja jarruttamaan usein, esim. maantiellä liikkuvaa ajoneuvon ollessa kysymyksessä, keksinnön 35 mukainen moottorirakenne säästää energiaa varastoimalla paineilmaa jarrutuksen aikana eikä johda pois energiaa 11 7 0070 lämpönä, kuten tavanomaisessa jarrujärjestelmässä. Näin varastoitu ilma voidaan käyttää sitten seuraavaan kiihdytykseen. Paineilman varastoimiseksi venttiili 15 käynnistyy ja ohjaa paineilman putkesta 12 putkeen 18 ja 5 ilmasäiliöön 20 eikä siis polttosylinteriin 10, kuten tavallisesti on laita.

Venttiili 15 toimii sylinterissä 91 liikkuvaan mäntään 90 kiinnitetyn männänvarren 89 avulla. Kierrejousi 92 työntää männän 90 vasemmalle (kuva 1), jolloin 10 putket 12 ja 16 ovat yhteydessä toisiinsa. Painettaessa jarrupoljintä 93 siihen kiinnitetty vipu 94 vetää tankoa 95 vasemmalle kierrejousta 96 vasten, jolloin venttiili 97 käynnistyy ja yhdistää putken 98 putkeen 30 putken 99, venttiilin 100 ja putken 101 avulla. Venttii-15 li 100 on tavallisesti auki, jolloin paineilma virtaa putkia 99 ja 98 pitkin sylinteriin 91 ja siirtää mäntää 90 oikealle sekä katkaisee paineilman syötön putkeen 16 ja suuntaa po. ilman säiliöön 20. Tällöin moottorin teho loppuu, ja kompressori 11, joka syöttää 20 ilmaa säiliöön 20 siellä jo ennestään olevan ilman pai netta vastaan, 'imee' moottorin ja ajoneuvon inertian.

Kun jarrupolkimen 93 paine on poistettu, jousi 96 palauttaa tangon 95 oikealle, jolloin putki 99 menee kiinni ja putki 98 purkaa ulkoilmaan kanavan 102 kautta.

25 Jousi 92 siirtää sitten männän 90 vasemmalle, jolloin venttiili 15 toimii ja ohjaa paineilmaa putkesta 12 putkeen 16, niin että moottori pystyy taas käyttämään ajoneuvoa.

Venttiili 100 toimii karan 103 avulla, joka siir-30 tyy vasemmalle kierrejousta 104 vasten vedettäessä kyt- kinpolkimeen 106 kiinnitettyä vipua 105. Kara 103 on normaalisti vasemmassa ääriasennossaan ja jousi 104 on kuormittamaton, jolloin putki 101 on yhteydessä putkeen 99. Kun kytkinpoljin 106 painetaan alas, esim. silloin, kun 35 ajoneuvo pysäytetään, venttiili 100 siirtyy niin, että i2 7007 0 putki 101 menee kiinni ja putki 99 purkaa ulkoilmaan kanavan 107 kautta. Putkessa 98 olevan ilman paine loppuu venttiilin 97 asennosta riippumatta, jolloin mäntä 90 siirtyy vasemmalle ja käyttää venttiiliä 15, niin että 5 paineilma pääsee putkesta 12 putkea 16 pitkin sylinte riin 10 ja pitää moottorin käynnissä.

Moottorin kiihdyttämistä voidaan tehostaa käsin siirtämällä venttiili 21 käynnistysasentoon ("Start"), jolloin paineilma virtaa säiliöstä 20 putkia 19, 12 ja 10 16 pitkin sylinteriin 10 kompressorin 11 ollessa kuormit tamaton. Näin moottorista saadaan n. 20 % enemmän tehoa polttoaineen kulutuksen lisääntymättä ts. niin kauan kuin säiliössä 20 olevan ilman paine pysyy tarpeeksi suurena. Säiliöön 20 on siis syytä järjestää painemit-15 tari ajoneuvon kuljettajaa varten, niin että tämä tie tää, koska po. kiihdytyksenlisäysmenetelmä on hänen käytettävissään.

Maksimitehoa silmällä pitäen on edullista hankkia paisuntasylinteri, joka yhdistetään polttosylinte-20 riin 10. Po. sylinterin mäntä käyttää tällöin kampiak selia US-patentissa n:o 4 186 561 esitetyllä tavalla.

Moottorissa voi olla useita rakenteeltaan edellä selostettua vastaavia polttosylintereitä, jotka on liitetty yhteiseen kampiakseliin.

25

Claims (4)

1. Kipinäsytytykseen perustuva polttomoottori, jossa on polttosylinteri (10) ja painesylinteri (11), joissa 5 on vastaavasti niissä edestakaisin liikkuva työmäntä (38) ja puristusmäntä, jotka on liitetty yhteiseen kampiakseliin, ja lisäksi polttokammio, jonka rajaavat polttosylin-terin kansi, jossa on ainakin yksi syvennys, jossa on venttiililautaset (17, 31) ja sytytystulpan (36) elektro-10 dit, sekä työmännän pää (39), tunnettu laitteista (30, 31, 29, 25), jotka suuntaavat polttokammioon ennen kipinää, kun työmäntä lähestyy yläkuolokohtaa tai tulee siihen, alkupolttoaineannoksen, joka on kipinästä syttyvää polttoainetta sekoitettuna ennen tai jälkeen sylinteriin 15 pääsyä paineeltaan alle 2000 kPa:n paineilman kanssa, ja laitteesta, joka synnyttää kipinän elektrodeissa (36) ylä-kuolokohdassa tai sen lähellä, sekä laitteista (17, 16, 15, 37, 12), jotka suuntaavat polttokammioon kipinän jälkeen ja työmännän (38) siirtyessä pois sylinterinkannesta (10) 20 työiskun ensimmäisen vaiheen aikana toisen polttoaineannok-sen sekoitettuna ennen tai jälkeen sylinteriin pääsyä paineeltaan yli 2000 kPa:n paineilman kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen moottori, tunnettu siitä, että moottorin käydessä jarrutusta edis- 25 tetään laitteella (15), joka suuntaa painesylinterin (11) puristaman ilman toisaalle pois polttosylinteristä (10), jolloin polttosylinterin kehittämä teho pienenee.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen moottori, tunnettu siitä, että toisaalle suunnattu paineilma ohja- 30 taan paineilmasäiliöön (20).

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen moottori, tunnettu siitä, että laite, joka suuntaa paineilman polttokammioon, käsittää ainakin yhden lautasventtiilin (17), joka on suljettu kierrepainejousella (62), joka tukeutuu 35 liikkuvaan vasteeseen (63), joka siirtyy sellaiseen suuntaan, että venttiili (17) sulkeutuu paineilman paineen vaikutuksesta . 14 70070