FI80763B

FI80763B - SLAGKOLVFOERBRAENNINGSMOTOR.

Info

Publication number: FI80763B
Application number: FI861178A
Authority: FI
Inventors: Jordan Gentscheff
Original assignee: Man B & W Diesel Gmbh
Priority date: 1985-03-30
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1990-03-30
Also published as: FI80763C; NO163874B; NL8600774A; FR2579669A1; NL193286C; NL193286B; NO163874C; FI861178A; FI861178A0; DE3511837C1; NO861250L; FR2579669B1

Description

8076380763

Uppfinningen avser en slagkolvsförbrännings-motor, vars cylinderborrningar (2) pS förbrän-ningsrumsomrAdet (5) har förträngts medels ring-utsprAng (7) i cylinder locket (4). För att möj-liggöra för kolvarna att tränga innanför ring-utsprAngen, vid kompressionsslaget har de ut-förts som stegkolvar (3). För att Astadkomma bästa möjliga oljeekonomi och avsevart oättre driftförhAllanden har eldbryggans diameter (14) i stegkolven och ringutsprAngets (7) innervägg-diameter (6) anpassats tili varandra sä, att eldbryggan (14) vid stegkolvens (3) uppätslag efter inträngandet i ringutsprAngets (7) inre med dettas innervägg (S) fär ett spelrum med en minimal ringspait och tillsammans med den radiellt inAt utstäende underkanten pä ringut-sprAnget jämte en vid eldbryggans nedre ända befintlig tväryta pS stegkolven och det nedre cylinderborrningsomradets vägg (13) omsiuter ett buffertrum (19) för friskluft. Under det fortsatta kolvslaget uppät, minskar buffert-rummets volym,varigenom den däri inneslutna luften kompnmeras tili ett tryck, som alltid är högre än det i förbränningsrummet (5) ra-dande och vid kolvslagets slut även överskrider tändtrycket. Dessutom pumpas härvid en del av den i buffertrummet inneslutna luften via den kraftigt bromsande ringspalten (18) in i förbränningsrummet. Luften sörjer därvid för en intensiv kylning av de väggar, som begränsar förbränningsrummet, och för en intensiv omrör-ning av den i förbränningsrummet inneslutna för-bränningsluften.The mains of the sliding piston engine, the cylinder cylinder (2) pS förbrän-ningsrumsomrAdet (5) harör förträngts Medels ring-utsprAng (7) i cylinder Locket (4). For the myriad ligature of the column to the ring-side ring, the compression set is connected to the column (3). For the purposes of this Regulation, the economy and prices of the Netherlands shall be determined by the diameter (14) of the piston and the ring diameter (7). 7) in the case of data (S) Fär et spelrum med en minimal ringpait and tillsammans med den radielt inAt utstäende underkanten pä ringut-sprAnget jämte en vid eldbryggans nedre ända befintlig tväryta pS stegkolven oct det (de nedre cylinderborrningsomrad) 19) for fresh air. In the case of a fixed piston, the volume of the buffer pellets is varied, the variation of the piston in the compartment is shown, but all of them are not detached from the spreader (5). The pump härvid en del av den den i buffertrummet inneslutna luften via den kraftigt bromsande ringpalten (18) in i förbränningsrummet. For example, the above-mentioned intense feeds are used as a means of reducing the intensity of the exposure, and in addition to the intense recovery of the intestinal tract.

Iskumäntäpolttomoottori 1 80763Impact piston internal combustion engine 1 80763

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen iskumäntäpolttomoottori.The invention relates to an impact piston internal combustion engine according to the preamble of claim 1.

5 JP-julkaisusta 57-129 236 (A) tunnetaan sylinterin seinämään porrastuksen muodostuva, palotilaan sivuttaises-ti rajoittuva rengasmainen sisäke, jonka poraukseen männän porrastettu osa menee männän liikkuessa ylöspäin. Tämän männän porrastetun osan sivuseinämä muodostaa tällöin 10 alemman, ei porrastetun osan rengasmaisen otsapinnan, sylinterin seinämän, ja rengasmaisen sisäkkeen alapinnan kanssa puristustilan. Tähän tilaan puristetaan männän ylöspäin tapahtuvan liikkeen aikana ilmaa, joka porrastetun männänosan ja rengasmaisen sisäkkeen välisen raon 15 kautta virtaa palotilaan. Tämän sisäänvirtaavan ilman tarkoituksena on estää palamisjätteiden tunkeutuminen sylinterin seinämän liukupinnoille. Koska ilman puristaminen palotilaan rajoittuu ilmeisesti puristusiskun ajaksi, on toivottu vaikutus tuskin täydellisesti saavutettavissa. 20 Kun rengasmaisen puristustilan tilavuus lähenee nollaa yläkuolokohtaa saavutettaessa, joutuu aikaisemmin puristustilana toiminut, mutta männän alaspäin tapahtuvan liikkeen aikana suureneva kammio lmuvaikutuksen alaiseksi, mikä juuri vetää palamisen aikana syntyviä partikkeleita 25 raon läpi sylinterin seinämän liukupinnoille. Seuraavan ylöspäin tapahtuvan männän iskun aikana voidaan nämä jälleen mahdollisesti saada pyörteliemään.JP 57-129 236 (A) discloses an annular insert formed by stepping on the wall of the cylinder and extending laterally into the combustion chamber, into the bore of which the stepped part of the piston enters as the piston moves upwards. The side wall of the stepped part of this piston then forms a compression space with the lower, non-stepped end face of the stepped part, the cylinder wall, and the lower surface of the annular insert. During the upward movement of the piston, air is compressed into this space, which flows into the combustion space through the gap 15 between the stepped piston part and the annular insert. The purpose of this inflowing air is to prevent combustion debris from penetrating the sliding surfaces of the cylinder wall. Since the compression of air into the combustion chamber is apparently limited during the compression stroke, the desired effect is hardly fully achievable. As the volume of the annular compression chamber approaches zero when the top dead center is reached, the chamber, which previously served as the compression chamber but increases during the downward movement of the piston, is exposed to air, which just pulls the combustion particles 25 through the gap onto the cylinder wall sliding surfaces. During the next upward stroke of the piston, these may again be made to swirl.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on kehittää iskumäntäpolttomoottoria edelleen siten, että puristusis-30 kun aikana korkeapuristeinen ilma aiheuttaa palamisilman pyörteilyä ja työiskun aikana korkeapuristeista ilmaa puristetaan edelleen palotilaan, jotta estettäisiin kiinteiden palamisjätteiden tunkeutuminen sylinterin liukupintojen alueelle ja paiamiskaasujen läpimeno kampikammioon 35 sekä edistettäisiin pakokaasujen liikettä niiden poisto- 2 80763 suunnassa.It is an object of the present invention to further develop an impact piston internal combustion engine such that during high pressure compressed air causes combustion air to swirl and high pressure air is further compressed into the combustion chamber during work to prevent solid combustion debris from entering the 2 in the direction of 80763.

Tämä tehtävä ratkaistaan iskumäntäpolttomoottoril-la, jolle keksinnön mukaan on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.This object is solved by an impact piston internal combustion engine, which according to the invention is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1.

5 Tällä tavalla toteutetaan - laajemmin edellä esi tetyn tekniikan tason kuvauksessa "puristustilana" nimetty - raitisilmapuskuritila porrasmännän tulikynnyksen aksiaalisella mitoituksella ja palotilan sivuttaisesti rajoittaman rengasulokkeen aksiaalisella mitoituksella männänis-10 kun suhteen siten, että siihen tuotetaan paine, joka on aina suurempi kuin palotilassa vallitseva paine. Näin suuren kuristuskohdan muodostavan rengasraon kautta virtaa jatkuvasti korkeapuristeista raitista ilmaa palotilaan sekä männän ylöspäin tapahtuvan liikkeen aikana palokyn-15 nyksen työnnyttyä rengasulkonemaan sekä myös männän liikkuessa alaspäin aina raitisilmapuskuritilan avautumiseen saakka. Puristusiskun aikana tämä raitisilma aikaansaa jo palotilassa olevan ilman voimakkaan pyörteilyn. Tämän johdosta parantunut palaminen mahdollistaa palamiseen tarvit-20 tavan ilmamäärän vähentämisen jopa 20 prosentilla, mikä vaikuttaa positiivisesti niillä osakuorma-alueilla, joille muutoin on tunnusomaista ilman puute. Raitisilmapuskuri-tilaan suljettu, korkeapuristeinen ilma muodostaa varsinkin työiskun aikana tehokkaan esteen kiinteiden palamis-25 jätteiden tunkeutumiselle sylinterin seinämän liukupinnoille sekä palamiskaasujen läpipääsylle kampikammioon. Näin siellä olevaa voiteluöljyä suojataan epäpuhtauksilta ja vähennetään huomattavasti liukupintojen kulumista, ylimmäinen männänrengas painautuu stabiilisti sitä varten 30 olevan rengasuran alempaa reunaa vasten raitisilmapuskuri-tilassa vallitsevan paineen johdosta. Männänrenkäiden värähtely ja voiteluöljyn pumppautuminen palotilan suuntaan on siten estetty, minkä johdosta öljynkulutus vähenee. Männän alaspäin tapahtuvan liikkeen aikana raitisilmapus-35 kuritilan avautuessa sieltä iskumaisesti poistuva ja pai- 3 80763 suva jäännösilma edistää pakokaasujen poistumista samanaikaisesti avautuvien pakoventtiilien suuntaan.5 In this way, the fresh air buffer space - more broadly referred to as "compression space" in the prior art description above - is realized by axial dimensioning of the step piston fire threshold and axial dimensioning of the laterally limited ring projection of the combustion chamber with respect to piston-10 pressure. Highly compressed fresh air flows continuously through the annular gap forming such a large throttling point into the combustion chamber and during the upward movement of the piston after the fire threshold has pushed into the annular protrusion and also as the piston moves downwards until the fresh air buffer space opens. During a compression stroke, this fresh air causes a strong turbulence of the air already in the combustion chamber. As a result, improved combustion makes it possible to reduce the amount of air required for combustion by up to 20%, which has a positive effect on those part-load areas which are otherwise characterized by a lack of air. The high-pressure air enclosed in the fresh air buffer space forms an effective barrier, especially during the working stroke, for solid combustion-25 debris to penetrate the sliding surfaces of the cylinder wall and for the passage of combustion gases into the crankcase. In this way the lubricating oil there is protected from impurities and the wear of the sliding surfaces is considerably reduced, the upper piston ring being pressed stably against the lower edge of the annular groove 30 due to the pressure in the fresh air buffer space. The vibration of the piston rings and the pumping of the lubricating oil in the direction of the combustion chamber are thus prevented, as a result of which the oil consumption is reduced. During the downward movement of the piston, when the fresh air balloon space 35 opens, the residual air exiting it from the stroke and presses out.

US-patenttijulkaisusta 4 474 147 tunnetaan sylinte-riporauksen yläosaa kaventava, poikkileikkaukseltaan L-5 muotoinen rengas. Tämän palorenkaana toimivan rakenneosan tarkoituksena on estää karstan muodostuminen männän palo-kynnyksen alueelle mekaanisen kaapimisen avulla. Ilman puristamista raitisilmapuskuritilasta kuristuksen muodostavan rengasraon kautta palotilaan ei tässä esiinny. Kars-10 tan muodostumista voidaan tällä järjestelyllä estää vain jos rengassisäkkeen sisäreuna on sovitettu hyvin lähelle palokynnystä. Tämän kaltainen ahdas välys aiheuttaa männän kiinnileikkautumisvaaran. Poiskaavitut jätteet eivät myöskään tule kuljetetuiksi ulos liukupinta-alueelta, vaan ne 15 kerääntyvät ainoastaan ensimmäisen männänrenkaan yläpuolelle.U.S. Patent No. 4,474,147 discloses an L-5 cross-sectional ring that narrows the top of a cylinder bore. The purpose of this component, which acts as a fire ring, is to prevent the formation of scale in the area of the fire threshold of the piston by means of mechanical scraping. Without compression from the fresh air buffer space through the annular gap forming the throttle into the combustion chamber, it does not occur here. With this arrangement, the formation of a kars-10 tan can be prevented only if the inner edge of the ring bag is fitted very close to the fire threshold. A narrow clearance of this kind poses a risk of the piston getting caught. Also, the excavated waste is not transported out of the sliding surface area, but only accumulates above the first piston ring.

Seuraavassa on keksinnön mukaisia ratkaisuja selitetty tarkemmin piirustuksessa esitettyjen suoritusesi-merkkien perusteella.In the following, the solutions according to the invention will be described in more detail on the basis of the embodiments shown in the drawing.

20 Piirustuksessa: kuvio 1 esittää kaavamaisesti ensimmäisen keksinnön mukaisen ratkaisun suoritusesimerkkiä porrasmännästä ja sylinterinkannesta kylmässä tilassa, kuvio 2 esittää kuvion 1 porrasmäntää ja sylinte-25 rinkantta käyttölämpimässä tilassa, kuviot 3-5 esittävät kaavamaisesti kuvion 1 sylin-terinkantta ja siihen liittyvää porrasmäntää eri vaiheissa nousuiskun aikana, kuvio 6 esittää kaavamaisesti toisen keksinnön mu-30 kaisen ratkaisun suoritusesimerkkiä porrasmäntineen ja sylinterinkansineen kylmässä tilassa, kuvio 7 esittää kuvion 6 porrasmäntää ja sylinte-rinkantta käyttölämpimässä tilassa, kuvio 8 esittää kaavamaisesti keksinnön mukaista 35 porrasmäntää työiskussa asemassa vähän sen saapumisen jäi- 4 80763 keen rengasulokkeesta sylinterinkannessa.In the drawing: Fig. 1 schematically shows an embodiment of the first invention according to the step piston and cylinder head in the cold state, Fig. 2 shows the step piston and the cylinder head of Fig. 1 in the operating temperature, Figs. 3-5 schematically show the cylinder head of the figure of Fig. 1 and the associated step Fig. 6 schematically shows an embodiment of a second solution according to the invention with a step piston and cylinder head in a cold state, Fig. 7 shows a step piston and a cylinder head of Fig. 6 in an operating temperature, Fig. 8 schematically shows a step piston 35 according to the invention in working stroke 80 from the ring insert on the cylinder head.

Kuvioissa on iskumäntäpolttomoottorin osina merkitty sylinteriä tai sylinterin hoikkia l:llä, sen sylinteri-porausta 2:11a ja tässä toimivaa porrasmäntää 3:11a. Sy-5 linteriporausta 2 rajoittaa ylhäältä sylinterinkansi 4 ja palotilan 5 alueella se kapenee sylinterinkanteen 4 muodostetun rengasulokkeen 7 sisäseinämällä 6. Sylinterinkan-si 4 on rengasulokkeen 7 renkaanmuotoisella alareunalla 8 kiinnitetty kaasutiiviisti sylinterin tai sylinteriholkin 10 1 ylemmälle etupinnalle 9. Palotilaa 5 rajoittaa rengas- ulokkeen 7 sisäseinämän 6 lisäksi ylhäältä sylinterinkan-nen 4 pohjapinta 10 ja porrasmännän pohjan 12 ulkopinta 11. Sylinteriporaus 2 muodostuu siten ylemmästä, rengas-ulokkeen 7 sisäseinämällä sylinterinkanteen 4 kapenevasta 15 sylinteriporausalueesta ja siihen verrattuna suurempihal- kaisijäisestä, sylinteriin tai sylinteriholkkiin 1 järjestetystä alemmasta sylinterialueesta 13. Porrasmännässä 3 on palotila 14, joka on pienempihalkaisijainen kuin porrasmännän 3 muu osa ja järjestetty siihen koaksiaalisesti 20 sekä alhaalla rengasmaiseen poikkipintaan 15 päättyväksi. Hieman akselinsuuntaisesti moottoritilaan nähden välimatkan päässä poikkipinnasta on porrasmännän 3 männänrengas-sarja erilaisine, rengasurissa olevine männänrenkaineen 16.In the figures, the cylinder or the cylinder sleeve 1, its cylinder bore 2: 11a and the step piston 3: 11a operating here are marked as parts of an impact piston internal combustion engine. The cylinder bore 2 Sy-5 is delimited from above by the cylinder head 4 and in the area of the combustion chamber 5 it narrows by the inner wall 6 of the annular projection 7 formed in the cylinder In addition to the inner wall 6, the bottom surface 10 of the cylinder head 4 and the outer surface 11 of the step piston bottom 12 thus consist of an upper cylindrical bore area The step piston 3 has a combustion space 14 which is smaller in diameter than the rest of the step piston 3 and is arranged coaxially in it 20 and terminating at the bottom in an annular cross-section 15. Slightly axially spaced from the cross-section of the engine compartment by a series of piston rings of the step piston 3 with different piston rings 16 in the annular grooves.

25 Vastaten ensimmäistä keksinnön mukaista ratkaisua (ks. kuvioita 1-5) on palokynnys 14 porrasmännässä 3 ja rengasulokkeen 7 sisäseinämä 6 sylinterinkannessa 4 valmistettu siten toisiinsa sopiviksi, että silloin, kun osat 7 ja 14 ovat käyttölämpimässä tilassa, palokynnys 14 män-30 nännousuiskun aikana rengasulkonemaan 7 menemisen jälkeen ja niin kauan kuin se liikkuu siinä, rajoittaa viimeksi mainitun sisäseinämän 6 kanssa ainakin lähes samansuuruisena pysyvän minimaalisen rengasraon 18 ja lisäksi yhdessä rengasulokkeen 7 säteittäisesti sisäänpäin olevan alareu-35 nan 8 sekä porrasmännän 3 palokynnyksen 14 alapäässä ole- 5 80763 van poikkipinnan 15 ja alemman sylinterialueen 13 seinämän kanssa raitisilmapuskuritilan 17. Kuten kuviosarja 3-5 osoittaa, jossa porrasmännän 3 eri asennot on esitetty puristusiskussa sylinterikannessa 4, olevan rengasulokkeen 5 7 suhteen sulkeutuu ilmalla täytetty, lähinnä ylöspäin avoin rengasmainen alue palokynnyksen 14 ympärillä sillä hetkellä (ks. kuvio 3) raitisilmapuskuritilan 17 muodostamiseksi, jolloin porrasmännän 3 palokynnys 14 menee rengasulokkeen 7 sisätilaan. Männän mennessä edelleen ylös-10 päin (ks. sen liikekulkua kuviosta 3 kuvion 4 kautta kuvioon 5) pienenee raitisilmapuskuritilan 17 tilavuus, jolloin sinne sulkeutunut ilma puristuu aina palotilassa 5 vallitsevalla ja männäniskun pääteasemassa myös sytytys-paineesta tulevalla paineella ja ainakin osa siitä pump-15 pautuu voimakkaan kuristimen muodostaman minimaalisen ren-gasraon 18 kautta palotilaan 5. Viimeksi mainittu on selitetty kuviossa 4 nuolilla. Tämä siinä suurella nopeudella palotilaan virtaava ilma huolehtii palotilaa 5 rajoittavien seinämien tehokkaasta jäähdytyksestä ja lisäksi palo-20 tilassa 5 jo olevan ilman tehokkaasta pyörteittämisestä. Nämä ja siinä edelleen ilmenevät edut on jo esitetty edellä selityksen johdannossa. Mainittu rengasrako 18 porras-männässä 3 olevan palokynnyksen 14 ja rengasulokkeen 7 sisäseinämän 6 välissä on porrasmännässä 3, jonka halkai-25 sija on noin 50 mm suuruusluokkaa, välyssovitteen H7/f7 suuruusluokkaa, porrasmännässä 3, jonka halkaisija on 200 mm, välyssovitteen H7/d9 suuruusluokkaa ja porrasmännässä 3, jonka halkaisija on suuruusluokkaa 500 mm, välyssovitteen H7/c9 suuruusluokassa. Rengasraolla 18 on siis suu-30 ruus, joka on välillä noin 0,5 ja 1,5 promillea männän halkaisijasta.Corresponding to the first solution according to the invention (see Figures 1-5), the fire threshold 14 in the step piston 3 and the inner wall 6 of the ring projection 7 in the cylinder head 4 are made to fit together so that when the parts 7 and 14 are in the operating temperature, the fire threshold 14 after entering the annular protrusion 7 and as long as it moves therein, delimits the minimum annular gap 18 remaining at least approximately equal to the latter inner wall 6 and further together the radially inward lower edge 8 of the annular projection 7 and the cross-section of the step piston 3 at the lower end of the fire threshold 14 80763 15 and the wall of the lower cylinder area 13 with respect to the annular projection 5 7 of the fresh air buffer space 17. As shown in Figures 3-5, where the different positions of the step piston 3 are shown in the compression stroke on the cylinder head 4, an air-filled, substantially upwardly open annular area closes around the opening 14 at that moment (see Fig. 3) to form a fresh air buffer space 17, whereby the fire threshold 14 of the step piston 3 enters the interior of the annular projection 7. By moving the piston further upwards-10 (see its movement from Fig. 3 through Fig. 4 to Fig. 5) the volume of the fresh air buffer space 17 decreases, whereby the enclosed air is always compressed by the pressure prevailing in the combustion chamber 5 and at the piston stroke end station. breaks through the minimal ring gap 18 formed by the strong choke into the combustion space 5. The latter is explained in Figure 4 by arrows. This air flowing into the combustion chamber at a high speed ensures efficient cooling of the walls delimiting the combustion chamber 5 and, in addition, efficient vortexing of the air already in the combustion chamber 20. These and further advantages are already outlined above in the introduction to the specification. Said annular gap 18 between the fire threshold 14 in the step piston 3 and the inner wall 6 of the ring projection 7 is of the order of the clearance fitting H7 / f7 in the step piston 3 having a diameter of about 50 mm, in the step piston 3 having a diameter of 200 mm, the clearance fitting H7 / d9 and in the case of a step piston 3 with a diameter of the order of 500 mm, in the order of the clearance adapter H7 / c9. The annular gap 18 thus has a mouth-30 rose between about 0.5 and 1.5 per cent of the diameter of the piston.

Rengasuloke 7 on liitetty sylinterinkannen 4 jääh-dytyskiertoon.The ring projection 7 is connected to the cooling circuit of the cylinder head 4.

Sylinterinkansi 4 siihen muodostettunne rengasulok-35 keineen 7 ja porrasmäntä 3 ovat kylmässä tilassa ollessaan 6 80763 siinä muodossa kuin kuviosta 1 näkyy. Siinä porrasmännän 3 palokynnyksellä 14 on alemmasta, poikkipinnasta 15 alkavasta päästä männänpohjan 12 ulkopintaan 11 asti hieman kapeneva muoto sekä suoraiinjäinen tai hieman käyristetty 5 ääriviiva. Tämä käyristys on esitetty kuviossa 1 liioitellun suurena. Tähän sovitettuna on myös rengasulokkeen 7 sisäseinällä 6 sylinterinkannen 4 valmistuksen mukaisesti alhaalta, alareunasta 8 alkavasta päästä sylinterinkannen 4 pohjapintaan 10 päin kapeneva samoin suoralinjainen tai 10 hieman sisäänpäin käyristynyt ääriviiva.The cylinder head 4 with its annular projections 7 and the step piston 3 formed therein are in the cold state 6 80763 in the form shown in Fig. 1. In it, the fire threshold 14 of the step piston 3 has a slightly tapered shape from the lower end starting from the cross-section 15 to the outer surface 11 of the piston base 12 and a straight or slightly curved contour 5. This curvature is shown in Figure 1 as exaggerated. Adapted to this, the inner wall 6 of the ring projection 7 also has, according to the manufacture of the cylinder head 4, a bottom line which tapers from the bottom, starting from the lower edge 8 towards the bottom surface 10 of the cylinder head 4 or is also slightly inwardly curved.

Kuumennettaessa käyttölämpötilaan saavat nämä osat lämpötilasta riippuvan laajenemisen johdosta kuviossa 2 esitetyn muodon, jolloin minimirengasrako 18 tulee jo aikaisemmin ilmoitettuun suuruusluokkaan.When heated to the operating temperature, these parts acquire the shape shown in Fig. 2 due to the temperature-dependent expansion, whereby the minimum ring gap 18 reaches the size range already stated.

15 Toisessa keksinnön mukaisessa ratkaisussa esitetään sitä vastoin hieman poikkeava menettelytapa.In contrast, the second solution according to the invention presents a slightly different procedure.

Myös tässä valmistetaan porrasmäntä 3 siten, että palokynnyksellä 14 on kylmässä tilassa alemmasta, poikkipinnasta 15 alkavasta päästä männänpohjan 12 ulkopintaan 20 11 päin kapeneva muoto sekä akselinsuunnassa katsottuna suoralinjainen tai hieman kupera tai käyristetty ääriviiva (ks. kuvio 6). Myös sylinterinkansi 4 valmistetaan siten, että siihen muodostetulla rengasulokkeella on kylmässä tilassa muoto, jossa sen sisäseinämä 6 samoin kapenee hie-25 man alemmasta, alareunasta 8 alkavasta päästä sylinterinkannen 4 pohjapintaan 10 päin niin, että sillä on akselinsuunnassa katsottuna suoralinjainen tai hieman paraboloi-disesti käyristetty ääriviiva. Myös tämä näkyy kuviosta 6, jolloin tässä on viitattu siihen, että poikkeama sylin-30 terimuodosta myös siinä on esitetty liioitellun suurena, jotta voitaisiin ylipäänsä osoittaa keksinnön tapa piirus-tuksellisesti.Here, too, the step piston 3 is manufactured so that in the cold state the fire threshold 14 has a tapering shape from the lower end starting from the cross-section 15 towards the outer surface 20 11 of the piston base 12 and a linear or slightly convex or curved contour when viewed in the axial direction (see Fig. 6). The cylinder head 4 is also manufactured in such a way that the annular projection formed therein has a shape in the cold state in which its inner wall 6 likewise tapers slightly from the lower end 8 starting towards the bottom surface 10 of the cylinder head 4 so that it is axially or slightly parabolic. contours. This can also be seen in Fig. 6, where it is indicated here that the deviation from the shape of the blade-30 is also shown to be excessive in order to show the way of the invention in general in a drawing.

Yleensä tässä keksinnön mukaisessa toisessa tapauksessa palokynnyksen 14 ja rengasulokkeen 7 sisäseinämä 6 35 sylinterikannessa 4 sovitettu toisiinsa siten, että sit- 7 80763 ten, kun porrasmäntä 3 ja sylinterinkansi 4 ovat käyttö-lämpimässä tilassa, on palokynnyksellä 14 ja rengasulok-keen 7 sisäseinämällä 6 käyttölämmön aiheuttaman laajenemisen johdosta sellainen muoto (ks. kuvio 7), jossa palo-5 kynnys 14 männännousuiskun aikana rengasulokkeen 7 sisätilaan menemisen jälkeen a) muodostaa lähinnä välyssovitteen minimaalisella rengasraolla 19 ja yhdessä säteittäisesti sisäänpäin olevan rengasulokkeen 7 alareunan sekä porrasmännän 3 palo- 10 kynnyksen 14 alapäässä olevan poikkipinnan 15 kanssa ja alemman sylinterialueen 13 seinämän kanssa rajoittaa rai-tisilmapuskuritilan 20, jonka tilavuus pienenee porrasmännän 3 mennessä edelleen ylöspäin, jolloin suljettu ilma on puristettavissa aina palotilassa vallitsevalla ja män-15 näniskun pääteasemassa myös sytytyspaineesta tulevalla paineella ja vähintään osa siitä pumppautuu palotilaan 5 voimakkaan kuristimen muodostavan rengasraon 19 kautta, ja b) tulee kosketukseen männäniskun lopussa männän-pohjanpuoleisen päätealueen kanssa rengasulokkeen 7 sisä- 20 seinämään 6 aikaisemmin esitetyn läpipäästöyhteyden täydellisen sulkemisen takia raitisilmapuskuritilan 20 ja palotilan 5 välillä.Generally, in this second case according to the invention, the inner wall 6 35 of the fire threshold 14 and the ring projection 7 in the cylinder head 4 is arranged so that when the step piston 3 and the cylinder head 4 are in the operating warm state, the fire threshold 14 and the inner wall 6 of the ring projection 7 due to the expansion caused by the expansion (see Fig. 7), in which the fire-5 threshold 14 during the piston stroke after entering the annular projection 7 a) forms mainly a clearance fitting with a minimum annular gap 19 and together with the lower edge of the radially inward annular projection 7 and the piston 10 of the step piston 3 with the cross-sectional surface 15 and the wall of the lower cylinder region 13 delimits the fresh air buffer space 20, the volume of which decreases further upwards by the step piston 3, whereby the enclosed air can be compressed at all times in the combustion chamber. in the tea station also at the ignition pressure and at least part of it is pumped into the combustion chamber 5 through the annular gap 19 forming the strong choke, and b) comes into contact with the piston bottom end region at the end of the piston stroke. .

Palokynnyksen 14 mentyä rengasulokkeen 7 sisätilaan muodostuneella rengasraolla 19 on sen hieman kiilamaisen 25 muodon takia akselinsuunnassa suuruus, joka tosin ei pysy samana, mutta on upotussyvyydestä laskettuna männän halkaisijasta noin välillä 0,5 - 1,5 promillea.After the fire threshold 14 has passed into the interior of the annular projection 7, the annular gap 19 due to its slightly wedge-shaped shape 25 has a magnitude in the axial direction which, although not the same, is between about 0.5 and 1.5 per cent of the piston diameter from the immersion depth.

Myös tässä toisessa keksinnön mukaisessa tapauksessa on rengasuloke 7 liitetty sylinterinkannessa 4 sen 30 jäähdytyskiertoon.Also in this second case according to the invention, the annular projection 7 is connected in the cylinder head 4 to its cooling circuit 30.

Porrasmäntä 3 on muodostettu esitetyissä esimerkeissä yksikappaleiseksi. Se voi kuitenkin olla myös muodostettu moniosaiseksi ja muodostua erityisesti sen palo-kynnyksen 14 alueella lämpöäkestävästä erikoismateriaalis-35 ta.The step piston 3 is formed in one piece in the examples shown. However, it can also be formed in several parts and be formed, in particular in the region of its fire threshold 14, from a heat-resistant special material.

Claims

An impact piston internal combustion engine, the cylinder bores (2) of which are delimited at the top by a cylinder head (4), the cylinder-5 bores being narrower in the combustion chamber (5) region than the lower cylinder region, and the pistons are formed as step pistons (3). the diameter of the fire threshold (14) in the region 10 is smaller compared to the tapered cylinder region, the fire threshold (14) in the step piston (3) and the inner wall (6) of the ring projection (7) in the cylinder head (4) being made suitable so that these parts in the warmer mode, the fire threshold (14) during the piston stroke after entering the interior of the annular projection (7) and as long as it moves therein limits with its inner wall (6) the minimum annular gap (18) and also the lower edge of the radially inwardly projecting annular projection (7) 8) and the fire threshold of the step piston (3) ( 14) at the lower end 20 with an axially outwardly extending cross-section (15) and a wall of the lower cylinder region (13), a track air buffer space (17), the volume of which decreases as the step piston (3) continues to strike, characterized in that the tapered cylinder region is formed 25, an annular projection (7) formed on the inner wall (6) of the annular projection (7), which annular projection (7) is gas-tight on the upper front surface (9) of the cylinder (1) and is axially dimensioned to the fire threshold of the step piston (3) 30 the air is compressed at a pressure which is always higher than the pressure in the combustion chamber (5) and at the end of the piston stroke also higher than the ignition pressure, some of which is pumped through the strong choke-forming annular gap (18) into the combustion chamber (5). 12) open the fresh air buffer space (17) as the piston moves downwards in the stroke. 10 80763

Impact internal combustion engine according to Claim 1, characterized in that the fire threshold (14) of the stepped piston (3) has a slightly tapered shape from the lower end to the piston base in the cold state and an axially straight or slightly convexly contoured contour. the inner wall (6) also has a slightly tapered shape from one end to the inner end in the cold state and an axially straight or slightly convexly curved contour 10, and that the fire threshold (14) of the step piston (3) and the inner wall (6) of the ring projection (7) are matched so that when the step piston (3) and the ring projection (7) are in the operating temperature, the fire threshold (14) and the inner wall (6) of the ring projection (7) form a fire threshold (14) during the piston shock due to the expansion caused by the operating heat into the interior of the annular projection (7) of the annular gap (19) which radiated from the outer edge (9) of the inwardly projecting ring projection (7), as the step piston strikes upwards, it tapers wedge-wise in its direction of movement and the fire threshold (14) at the end of the piston riser contacts the piston bottom end region between the discipline (20) and the combustion chamber (5). 25

A reciprocating internal combustion engine according to claim 1, characterized in that when the fire threshold (14) enters the interior of the annular projection (7), the annular gap (18) in the cylinder head (4) has a size of about 0.5 to 1.5 per cent of the piston diameter. 30

Impact internal combustion engine according to Claim 2, characterized in that the size of the slightly wedge-shaped annular gap (19) in the cylinder head (4) after the fire threshold (14) has reached the interior of the ring projection (7) is on average 0.5 to 1.5 per cent of the piston diameter. 35

Impact piston 80763 internal combustion engine according to Claim 1 or 2, characterized in that the axial design length of the annular projection (7) in the cylinder head (4) is such that the fire threshold (14) sinks during the piston stroke of approximately 20 to 160 crank angles. degrees before the top 5 dead center in the interior of the annular projection (7) and is thus bounded by the fresh air buffer space (17 or 20) from this time. 12 80763