RU2192550C1

RU2192550C1 - Method of and device for combustion of working mixtures in above-piston space of internal combustion engine

Info

Publication number: RU2192550C1
Application number: RU2001105776/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Морозов
Original assignee: Морозов Валерий Владимирович
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-11-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; internal combustion engines. SUBSTANCE: proposed method comes to suction of air into above-piston space with simultaneous injection of fuel, compression of fuel and air, introduction of additional amount of air into space, ignition of mixture by spark, combustion and expansion of products. In process of compression, under-piston space is divided into two spaces. Compressed air is delivered additionally into one space, and fuel, into the other space, and in process of combustion, space are interconnected. Device is provided for combustion of mixture in above-piston space in which cylinder head has two cavities one of which accommodates compressed air inlet valve and other accommodates spark plug and fuel system nozzle. EFFECT: enlarged engine power output control range. 12 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к моторостроению, в частности к созданию двигателей внутреннего сгорания, и может быть использовано при конструировании двухтактных и четырехтактных двигателей с впрыскиванием (инжекцией) топлива. Впрыск топлива получает распространение и вытесняет карбюрацию. Это стало возможным после создания форсунок, способных точно дозировать и очень мелко распылять различные жидкости. Появилось множество устройств для струйной печати, в которых форсунки распыляют чернильные капли диаметром в несколько микрон с соответствующей точностью дозирования. В распоряжении конструктора также имеются точные датчики для измерения количества газа, прошедшего по трубопроводу, и бортовые высокоскоростные компьютеры. Этот уровень техники позволяет изменить цикл, предложенный немецким механиком Отто в 1870 году. The invention relates to motor industry, in particular to the creation of internal combustion engines, and can be used in the design of two-stroke and four-stroke engines with fuel injection (injection). Fuel injection is spreading and displacing carburetion. This became possible after creating nozzles capable of accurately dosing and very finely atomizing various liquids. Many inkjet printing devices have appeared in which nozzles spray ink droplets with a diameter of a few microns with an appropriate metering accuracy. The designer also has accurate sensors for measuring the amount of gas that has passed through the pipeline, and on-board high-speed computers. This level of technology allows you to change the cycle proposed by the German mechanic Otto in 1870.

Известны двигатели внутреннего сгорания с впрыском топлива, которые, например, описаны в книге С.Н. Богданов и др. "Автомобильные двигатели", Москва, Машиностроение, 1987 г. , стр. 341-349. Поршни двигателя за счет кривошипно-шатунных механизмов перемещаются в цилиндрах, один торец которых закрыт головкой с впускными и выпускными клапанами и свечами зажигания. Описанные двигатели работают по четырехтактной схеме, т.е. по циклу Отто. Во время первого такта "всасывание" происходит впрыск бензина через форсунку в надпоршневое пространство цилиндра. Во время второго такта "сжатие" происходит уплотнение рабочей смеси, то есть воздуха и паров бензина. Впрыск топлива при этом может продолжаться практически до момента зажигания. В конце такта сжатия, за 20-35 градусов поворота коленвала двигателя до ВМТ (верхней мертвой точки), подача топлива прекращается, а смесь поджигается электрическим разрядом и воспламеняется. Во время третьего такта "рабочий ход" смесь, сгорая, нагревается, расширяется и совершает работу. Во время четвертого такта "выталкивание" газообразные продукты горения выводятся через глушитель в атмосферу. Недостатком известного способа является невозможность применения сильно обедненных смесей с α=1,5-2,5 и выше. В указанном выше источнике на странице 117 указано, что воспламенение смеси возможно только тогда, когда коэффициент избытка воздуха, равный отношению фактического количества воздуха к количеству, теоретически необходимому для полного сгорания содержащегося в смеси топлива, находится в пределах α=0,6-1,2. Known internal combustion engines with fuel injection, which, for example, are described in the book S.N. Bogdanov et al. Automotive Engines, Moscow, Mechanical Engineering, 1987, pp. 341-349. The engine pistons due to the crank mechanisms move in cylinders, one end of which is closed by a head with inlet and outlet valves and spark plugs. The described engines operate on a four-stroke circuit, i.e. Otto cycle. During the first cycle, "suction" is the injection of gasoline through the nozzle into the piston space of the cylinder. During the second cycle, "compression" is the compaction of the working mixture, that is, air and gasoline vapors. In this case, fuel injection can continue almost until the moment of ignition. At the end of the compression stroke, for 20-35 degrees of rotation of the engine crankshaft to TDC (top dead center), the fuel supply stops, and the mixture is ignited by an electric discharge and ignited. During the third step, the "working stroke" of the mixture, burning, heats up, expands and does the work. During the fourth cycle, “pushing” the gaseous products of combustion are discharged through the muffler into the atmosphere. The disadvantage of this method is the impossibility of using highly depleted mixtures with α = 1.5-2.5 and higher. The source indicated on page 117 indicates that ignition of the mixture is possible only when the coefficient of excess air equal to the ratio of the actual amount of air to the amount theoretically necessary for complete combustion of the fuel contained in the mixture is in the range α = 0.6-1, 2.

Известен шведский двигатель SCC (SAAB Combustion Control), который принят за прототип. Двигатель имеет шатровую камеру сгорания, в центре которой размещена свеча зажигания, совмещенная с топливной форсункой и клапаном подачи сжатого воздуха. Во время окончания четвертого такта "выталкивание" начинается подача топлива из свечи-форсунки. Топливо интенсивно испаряется. Начинается первый такт. Во время первого такта "всасывание" продолжается впрыск бензина через форсунку в полость цилиндра. Во время второго такта "сжатие" происходит уплотнение рабочей смеси, то есть воздуха и паров бензина. Впрыск топлива может продолжаться. На полпути поршня к ВМТ подача топлива прекращается, а через форсунку подается импульс сжатого воздуха для лучшего перемешивания смеси и продува форсунки перед подачей электрозаряда. В конце такта сжатия, за 20-35 градусов поворота коленвала двигателя до ВМТ, смесь поджигается электрическим разрядом и воспламеняется. Во время третьего такта "рабочий ход" смесь, сгорая, нагревается, расширяется и совершает работу. Во время четвертого такта "выталкивание" газообразные продукты горения выводятся в атмосферу. Как уже говорилось, в конце этого такта начинается ввод топлива. Цикл повторяется. (Журнал "За рулем" 12, декабрь 2000 г.). Недостатком известного способа является невозможность применения сильно обедненных смесей с α=1,5-2,5 и выше. Famous Swedish SCC engine (SAAB Combustion Control), which is adopted as a prototype. The engine has a tent-shaped combustion chamber, in the center of which is placed a spark plug, combined with a fuel nozzle and a compressed air supply valve. At the end of the fourth cycle, “pushing out” begins the flow of fuel from the spark-nozzle. Fuel intensively evaporates. The first measure begins. During the first cycle, “suction” continues the injection of gasoline through the nozzle into the cylinder cavity. During the second cycle, "compression" is the compaction of the working mixture, that is, air and gasoline vapors. Fuel injection may continue. Halfway the piston to the TDC, the fuel supply stops, and a pulse of compressed air is supplied through the nozzle to better mix the mixture and blow the nozzle before applying the electric charge. At the end of the compression stroke, for 20-35 degrees of rotation of the engine crankshaft to TDC, the mixture is ignited by an electric discharge and ignited. During the third step, the "working stroke" of the mixture, burning, heats up, expands and does the work. During the fourth cycle, “pushing out” the gaseous products of combustion are discharged into the atmosphere. As already mentioned, at the end of this cycle, fuel injection begins. The cycle repeats. (The magazine "Behind the wheel" 12, December 2000). The disadvantage of this method is the impossibility of using highly depleted mixtures with α = 1.5-2.5 and higher.

Сущность изобретения заключается в том, что подаваемая в цилиндр во время такта сжатия порция сжатого воздуха оттесняет богатую парами смесь к свече зажигания. Коэффициент всей смеси α возрастает до 1,8-2,5. При этом условие стабильного воспламенения смеси не нарушается, так как около свечи зажигания располагается смесь, богатая парами бензина, α=0,8-0,9. Другими словами, одновременная подача сжатого воздуха и топлива в разделенные полости надпоршневого пространства во время такта сжатия приводит к расслоению рабочей смеси, что позволяет добиться стабильного воспламенения бедных рабочих смесей. Эффект достигается за счет того, что во время такта сжатия смеси надпоршневое пространство разделяют на две полости, затрудняя массообмен веществ между ними, причем в полость, снабженную свечой зажигания, впрыскивают топливо, а в другую нагнетают предварительно сжатый воздух, доводя давление газов до требуемого значения, при этом во время горения смеси полости вновь объединяют. Достижению поставленных целей способствует также то, что в углублении головки цилиндра размещается дополнительный впускной клапан для сильно сжатого воздуха, причем этот клапан утоплен в тело головки так, что клапан может находиться в открытом положении во время нахождения поршня в ВМТ. Эффективному расслоению смеси способствует наличие цилиндрической стенки в камере сгорания, которая препятствует движению вводимого сжатого воздуха к свече зажигания. Этой же цели способствует выступ, расположенный в верхней части поршня. Этот выступ вместе с плоскими торцевыми поверхностями впускного и выпускного клапанов образует узкую щель, которая препятствует перемешиванию (массообмену) вводимого сжатого воздуха с парами топлива, впрыскиваемого в полость, снабженную свечой зажигания, т.е. способствует расслоению смеси. The essence of the invention lies in the fact that the portion of compressed air supplied to the cylinder during the compression stroke displaces the vapor-rich mixture to the spark plug. The coefficient of the whole mixture α increases to 1.8-2.5. In this case, the condition of stable ignition of the mixture is not violated, since a mixture rich in gasoline vapor is located near the spark plug, α = 0.8-0.9. In other words, the simultaneous supply of compressed air and fuel to the separated cavities of the over-piston space during the compression stroke leads to the separation of the working mixture, which allows to achieve stable ignition of poor working mixtures. The effect is achieved due to the fact that during the compression stroke of the mixture, the supra-piston space is divided into two cavities, making it difficult to mass transfer substances between them, moreover, fuel is injected into the cavity equipped with the spark plug, and pre-compressed air is injected into the other, bringing the gas pressure to the required value , while during combustion, the mixture of the cavity is again combined. The achievement of these goals is also facilitated by the fact that an additional inlet valve for highly compressed air is located in the recess of the cylinder head, and this valve is recessed into the head body so that the valve can be in the open position while the piston is in TDC. The effective stratification of the mixture is facilitated by the presence of a cylindrical wall in the combustion chamber, which prevents the movement of the injected compressed air to the spark plug. The protrusion located in the upper part of the piston contributes to the same purpose. This protrusion, together with the flat end surfaces of the inlet and outlet valves, forms a narrow slit that prevents mixing (mass transfer) of the injected compressed air with fuel vapor injected into the cavity provided with the spark plug, i.e. promotes stratification of the mixture.

Наиболее просто предлагаемый способ реализуется с использованием клиновой камеры сгорания. В этом случае поршень при своем движении будет разъединять и объединять пространство, заключенное между ним и головкой цилиндра. Дополнительных механизмов не потребуется. Для скоростных двигателей, где применяются шатровые камеры сгорания, найти простое решение не удается. В этих камерах для разделения смеси, наверное, придется применять дополнительные механизмы и устройства. The most simply proposed method is implemented using a wedge combustion chamber. In this case, the piston during its movement will disconnect and unite the space enclosed between it and the cylinder head. No additional mechanisms required. For high-speed engines, where tent combustion chambers are used, a simple solution cannot be found. In these chambers, for separation of the mixture, probably, it is necessary to apply additional mechanisms and devices.

На фигуре 1 изображен вид на головку цилиндра снизу. The figure 1 shows a view of the cylinder head from below.

На фигуре 2 изображен разрез находящегося в ВМТ поршня, цилиндра и головки цилиндра. Угол поворота кривошипа равен 0 (или 720) градусов. Figure 2 shows a section of a piston, cylinder, and cylinder head located at TDC. The crank angle is 0 (or 720) degrees.

На фигуре 3 изображено начало такта сжатия. Угол поворота кривошипа равен 240 градусов. The figure 3 shows the beginning of the compression stroke. The crank angle is 240 degrees.

На фигуре 4 изображены продолжение такта сжатия и начало разделения надпоршневого пространства на две полости. Угол поворота кривошипа равен 300 градусов. The figure 4 shows the continuation of the compression stroke and the beginning of the separation of the space above the piston into two cavities. The crank angle is 300 degrees.

На фигуре 5 изображено окончание разделения надпоршневого пространства на две полости в момент подачи электроискры. Угол поворота кривошипа равен 335 градусов. The figure 5 shows the end of the separation of the space above the piston into two cavities at the time of filing of the electric spark. The crank angle is 335 degrees.

На фигуре 6 изображено начало такта сжатия смеси поршнем, имеющим выступ. Угол поворота кривошипа равен 240 градусов. Figure 6 shows the beginning of the compression stroke of the mixture with a piston having a protrusion. The crank angle is 240 degrees.

На фигуре 7 изображены продолжение такта сжатия смеси поршнем, имеющим выступ, и начало разделения надпоршневого пространства на две полости. Угол поворота кривошипа равен 300 градусов. The figure 7 shows the continuation of the compression stroke of the mixture with a piston having a protrusion, and the beginning of the separation of the above-piston space into two cavities. The crank angle is 300 degrees.

На фигуре 8 изображено окончание разделения надпоршневого пространства на две полости поршнем, имеющим выступ, в момент подачи электроискры. Угол поворота кривошипа равен 335 градусов. The figure 8 shows the end of the separation of the supra-piston space into two cavities with a piston having a protrusion at the time of supply of the electric spark. The crank angle is 335 degrees.

На фигуре 9 изображена блок-схема устройств, через которые подводится воздух и отводятся выхлопные газы, при различных режимах работы двигателя. The figure 9 shows a block diagram of devices through which air is supplied and exhaust gases are discharged under various engine operating conditions.

Устройство для сжигания рабочих смесей состоит из поршня 1 с уплотняющими кольцами 2, цилиндра 3, который через прокладку 4 накрыт головкой 5. Отношение хода поршня к его диаметру находится в пределах 0,9-1,2. Головка 5 имеет два углубления: карман 6 для сжатого воздуха и камеру 7 сгорания. В кармане 6 головки 5 расположен впускной клапан 8 для сжатого воздуха с запирающей пружиной 9, поршнем 10 и силовым гидроцилиндром 11, в который может нагнетаться масло от гидропривода с программным управлением. В головке 5 размещаются впускной 13 и выпускной 14 клапаны камеры 7 сгорания, снабженные запирающими пружинами 12 (на фигуре 2 показана только пружина 12 впускного клапана 13). Клапаны 13 и 14 получают движение через рокеры 15 от кулачкового распределительного вала 16, который вращается в корпусе 17 (на фигуре 2 показан только рокер 15 впускного клапана 13). Рокер 15 имеет регулируемую опору 18 для регулирования теплового зазора между рокером 15 и кулачковым валом 16. В верхней части камеры 7 сгорания головки 5 расположена топливная форсунка 19 с запирающей пружиной 20 и поршнем 21 гидропривода. Камера 7 сгорания головки 5 снабжена электросвечой 22 зажигания. Поршень 1 может иметь выступ 27 с одним или несколькими ребрами охлаждения 28. Проникновению сжатого воздуха к свече 22 зажигания препятствует стенка 29 головки 5 цилиндра 3. Для равномерной работы несколько цилиндров 3 объединяют в единый блок, который вместе с дополнительными системами и механизмами образует многопоршневой двигатель 30 (см. фиг.9). Кривошипный, или коленчатый вал 31 через сцепление 32 соединен с коробкой 33 скоростей автомобиля, а через муфту 34 - с компрессором 35 высокого давления. Компрессор 35 через редуктор 36 соединен с валом 37 газовой турбины 38 и турбокомпрессора 39. Компрессор 35 через трубопровод связан с ресивером 40, который соединен трубами с клапаном 8 сжатого воздуха, а также с регулируемым предохранительным клапаном 41 и далее с датчиком 42 количества воздуха (расходомером), всасываемого через клапан 13 в цилиндр 3. Газопровод выпускного клапана 14 соединен с газовой турбиной 38 и через обходной клапан 43 с глушителем 44, который соединен также с турбиной 38. Турбокомпрессор 39 снабжен воздушным фильтром 45 и соединен трубами с компрессором 35 и датчиком 42. A device for burning working mixtures consists of a piston 1 with sealing rings 2, a cylinder 3, which is covered with a head 5 through the gasket 4. The ratio of the piston stroke to its diameter is in the range of 0.9-1.2. The head 5 has two recesses: a pocket 6 for compressed air and a combustion chamber 7. In the pocket 6 of the head 5 there is an inlet valve 8 for compressed air with a locking spring 9, a piston 10 and a power hydraulic cylinder 11 into which oil can be pumped from the hydraulic drive with program control. In the head 5 are located the inlet 13 and the outlet 14 valves of the combustion chamber 7, equipped with locking springs 12 (figure 2 shows only the spring 12 of the intake valve 13). The valves 13 and 14 receive movement through the rockers 15 from the cam camshaft 16, which rotates in the housing 17 (only the rocker 15 of the intake valve 13 is shown in FIG. 2). The rocker 15 has an adjustable support 18 for regulating the thermal gap between the rocker 15 and the cam shaft 16. In the upper part of the combustion chamber 7 of the head 5 there is a fuel nozzle 19 with a locking spring 20 and a hydraulic piston 21. The combustion chamber 7 of the head 5 is equipped with an electric candle 22 ignition. The piston 1 may have a protrusion 27 with one or more cooling fins 28. The penetration of compressed air to the spark plug 22 is prevented by the wall 29 of the cylinder 5 head 3. For uniform operation, several cylinders 3 are combined into a single unit, which together with additional systems and mechanisms forms a multi-piston engine 30 (see Fig. 9). The crank, or crankshaft 31 through the clutch 32 is connected to the gearbox 33 of the vehicle, and through the coupling 34 - with the compressor 35 high pressure. The compressor 35 is connected through a gearbox 36 to the shaft 37 of the gas turbine 38 and the turbocharger 39. The compressor 35 is connected via a pipe to a receiver 40, which is connected by pipes to a compressed air valve 8, and also to an adjustable safety valve 41 and then to an air quantity sensor 42 (flow meter ), which is sucked in through the valve 13 into the cylinder 3. The gas pipe of the exhaust valve 14 is connected to the gas turbine 38 and through the bypass valve 43 to the muffler 44, which is also connected to the turbine 38. The turbocharger 39 is equipped with an air filter 45 and is connected to Bami with the compressor 35 and the sensor 42.

Устройство работает следующим образом. Поршень 1, находившийся в ВМТ, опускается вниз. Клапаны 13 и 14 закрыты. Оставшиеся в углублениях 6 и 7 головки 5 газы имеют температуру порядка 600 градусов по шкале Кельвина и давление около 0,2 МПа. Кривошип поршня 1 поворачивается на 25 угловых градусов. Газы расширяются и немного остывают. Клапан 13 открывается, так как вал 16 поворачивается в корпусе 17 и своим кулачком нажимает на рокер 15. Воздух заполняет надпоршневое пространство цилиндра 3, кармана 6 и камеры 7 сгорания головки 5. Когда поршень 1, движущийся к НМТ (нижней мертвой точке), проходит треть своего пути, гидропривод форсунки 19 поднимает поршень 21, сжимает пружину 20 и открывает путь для бензина, который впрыскивается в надпоршневое пространство. Давление впрыскивания составляет около 50 МПа. Цикл всасывания заканчивается. Кривошип повернулся на угол 180 градусов. Вал 16 поворачивается в корпусе 17 и освобождает рокер 15. Пружина 12 закрывает клапан 13. Кривошип повернулся на угол 200 градусов. Начинается такт сжатия (см. фиг.3 и фиг.6). The device operates as follows. The piston 1, located in the upper dead center, goes down. Valves 13 and 14 are closed. The gases remaining in the recesses 6 and 7 of the head 5 have a temperature of about 600 degrees Kelvin and a pressure of about 0.2 MPa. The crank of the piston 1 is rotated 25 angular degrees. Gases expand and cool slightly. The valve 13 opens, since the shaft 16 rotates in the housing 17 and presses the rocker 15 with its cam. Air fills the supra-piston space of the cylinder 3, pocket 6 and the combustion chamber 7 of the head 5. When the piston 1 moving to the BDC (bottom dead center) passes a third of its path, the hydraulic nozzle 19 raises the piston 21, compresses the spring 20 and opens the way for gasoline, which is injected into the over-piston space. The injection pressure is about 50 MPa. The suction cycle ends. The crank rotated through an angle of 180 degrees. The shaft 16 is rotated in the housing 17 and releases the rocker 15. The spring 12 closes the valve 13. The crank is turned at an angle of 200 degrees. The compression cycle begins (see FIG. 3 and FIG. 6).

Поскольку во время такта сжатия происходит расслоение рабочей смеси, он рассмотрен подробней. На фиг.3 и фиг.6 показано, как во время движения поршня вверх образуются устойчивые циркуляции газовых вихрей. Циркуляции образуются вследствие вытеснения газа из зон с большей относительной деформацией, имеющих меньшую высоту столба газа над поршнем, в зоны с меньшей относительной деформацией, имеющие большую высоту столба газа над поршнем. Образование циркуляций и их дробление описано в книге А.Н. Воинова "Сгорание в быстроходных поршневых двигателях", Москва, 1977 г, стр.96. Факел тонко распыленного топлива обозначен позицией 23. Циркуляции способствуют хорошему перемешиванию топлива в полости цилиндра за счет массообмена между испаряющимся в факеле 23 топливом и вращающимися вихрями воздуха, которые циркулируют по всему надпоршневому пространству между головкой 5 и поршнем 1. Циркуляции изображены пунктирными стрелками и обозначены цифрой 24. Из форсунки 19 продолжается подача топлива в полость цилиндра. Поршень 1 продолжает двигаться вверх, сжимая рабочую смесь. Циркуляции 24 деформируются и распадаются на более мелкие циркуляции 25, которые для того, чтобы противостоять возрастающему давлению, стремятся принять устойчивую цилиндрическую форму. Угловая скорость и частота циркуляции возрастают. Кривошип повернулся на угол 300 градусов (см. фиг.4 и фиг.7). Надпоршневое пространство между головкой 5 и поршнем 1 начинает разделяться на две полости. В это время гидропривод системы управления нагнетает масло в гидроцилиндр 11. Поршень 10 открывает клапан 8, сжимая пружину 9. Сжатый воздух устремляется в полость кармана 6 головки 5 и части цилиндра 3. Вихри сжатого воздуха изображены сплошными линиями и обозначены цифрой 26. Эти вихри оттесняют богатую парами бензина смесь к свече 22. Происходит дозарядка цилиндра сжатым воздухом, которая компенсирует задержку открытия впускного клапана и дополнительно сжимает рабочую смесь. Смесь расслаивается. Since the stratification of the working mixture occurs during the compression stroke, it is considered in more detail. Figures 3 and 6 show how stable circulations of gas vortices are formed during upward movement of the piston. The circulation is formed due to the displacement of gas from areas with a higher relative deformation, having a lower height of the gas column above the piston, in the zone with a lower relative deformation, having a large height of the gas column above the piston. The formation of circulations and their crushing is described in the book by A.N. Voinova "Combustion in high-speed piston engines", Moscow, 1977, p. 96. The finely atomized fuel torch is indicated at 23. Circulation contributes to good mixing of the fuel in the cylinder cavity due to mass transfer between the fuel evaporating in the torch 23 and the rotating air vortexes that circulate throughout the supra-piston space between head 5 and piston 1. The circulations are indicated by dashed arrows and are indicated by a number 24. From the nozzle 19, the fuel continues to flow into the cylinder cavity. The piston 1 continues to move upward, compressing the working mixture. The circulation 24 deforms and breaks up into smaller circulations 25, which, in order to withstand the increasing pressure, tend to take a stable cylindrical shape. The angular velocity and frequency of circulation increase. The crank turned at an angle of 300 degrees (see figure 4 and figure 7). The above-piston space between the head 5 and the piston 1 begins to separate into two cavities. At this time, the hydraulic actuator of the control system pumps oil into the hydraulic cylinder 11. The piston 10 opens the valve 8, compressing the spring 9. Compressed air rushes into the cavity of the pocket 6 of the head 5 and cylinder parts 3. The vortices of compressed air are shown in solid lines and are indicated by the number 26. These vortices displace a mixture rich in gasoline vapors to candle 22. The cylinder is recharged with compressed air, which compensates for the delay in opening the intake valve and additionally compresses the working mixture. The mixture exfoliates.

В конце такта сжатия за 15-30 градусов до ВМТ, когда кривошип уже повернулся на угол 330-340 градусов, свеча 22 поджигает смесь (фиг.5). Очевидно, что все это время процесс деформации циркуляций и их распада на более мелкие продолжался. Пространство между головкой 5 и поршнем 1 разделено на две полости, массообмен между которыми затруднен. Происходит первая фаза горения. Во многих книгах (см., например, А.Н. Воинов "Сгорание в быстроходных поршневых двигателях", Москва, 1977, стр. 89, и С.Н. Богданов "Автомобильные двигатели", Москва, Машиностроение, 1987 г., стр.117) описаны эта и другие фазы горения. Эта фаза может продолжаться 5-10 градусов поворота коленчатого вала двигателя. В течение первой фазы горения сжатый воздух продолжает поступать в полость кармана 6 головки 5. За счет этого давление в камере 7 сгорания продолжает возрастать. Давление может регулироваться в пределах 0,6-1,3 МПа за счет количества поступившего воздуха путем изменения времени открытия клапана 8. Можно не опасаться детонации, т.к. сжатие смеси происходит за счет расширения вводимого сжатого воздуха, который охлаждает наиболее удаленную от свечи 22 часть смеси. Эта часть смеси содержит малое количество паров бензина и может воспламениться только при температуре 1500 градусов Кельвина. Повышение давления за счет нагрева смеси реакцией горения в первой фазе не происходит. Затем давление масла в гидроцилиндре 11 уменьшают, под действием пружины 9 клапан 8 закрывается. Поршень приходит в ВМТ. Кривошип повернулся на угол 360 градусов. Начинается вторая фаза горения и рабочий ход поршня. Давление в камере 7 сгорания резко возрастает. Температура газов достигает порядка 2500-3000 градусов по шкале Кельвина, а давление около 5 МПа. При таких условиях все топливо сгорает. В смеси находится некоторое количество не прореагировавшего кислорода, атомы которого обладают большой химической активностью. Происходит "дожигание" продуктов горения, что уменьшает токсичность отработанных газов. At the end of the compression stroke for 15-30 degrees to TDC, when the crank has already turned at an angle of 330-340 degrees, the candle 22 ignites the mixture (figure 5). It is obvious that all this time the process of deformation of the circulations and their decay into smaller ones continued. The space between the head 5 and the piston 1 is divided into two cavities, the mass transfer between which is difficult. The first phase of combustion occurs. In many books (see, for example, A.N. Voinov "Combustion in high-speed piston engines", Moscow, 1977, p. 89, and S.N. Bogdanov "Automotive engines", Moscow, Mechanical Engineering, 1987, p. .117) this and other phases of combustion are described. This phase can last 5-10 degrees of engine crankshaft rotation. During the first phase of combustion, compressed air continues to flow into the cavity of the pocket 6 of the head 5. Due to this, the pressure in the combustion chamber 7 continues to increase. The pressure can be adjusted within 0.6-1.3 MPa due to the amount of incoming air by changing the opening time of valve 8. You can not be afraid of detonation, because the compression of the mixture occurs due to the expansion of the injected compressed air, which cools the part of the mixture farthest from the candle 22. This part of the mixture contains a small amount of gasoline vapor and can ignite only at a temperature of 1500 degrees Kelvin. An increase in pressure due to heating of the mixture by a combustion reaction in the first phase does not occur. Then the oil pressure in the hydraulic cylinder 11 is reduced, under the action of the spring 9, the valve 8 closes. The piston comes to TDC. The crank is rotated 360 degrees. The second phase of combustion and the stroke of the piston begin. The pressure in the combustion chamber 7 rises sharply. The gas temperature reaches about 2500-3000 degrees on the Kelvin scale, and the pressure is about 5 MPa. Under such conditions, all fuel burns out. The mixture contains a certain amount of unreacted oxygen, the atoms of which have high chemical activity. Afterburning of the combustion products occurs, which reduces the toxicity of the exhaust gases.

Процессы такта сжатия изображены на фигурах 6, 7 и 8, при этом поршень 1 имеет выступ 27 и ребро охлаждения 28. На этих фигурах показано, что наличие выступа 27 у поршня 1 значительно уменьшает объем камеры 7 сгорания в момент воспламенения смеси. Пространство между головкой 5 и поршнем 1 четко разделено на две полости, массообмен между которыми затруднен в еще большей степени, что способствует стабилизации процесса воспламенения смеси. В момент подачи искры (фиг.8) проникновение вихрей сжатого воздуха, проходящего через клапан 8, в камеру 7 сгорания головки 5, а также проникновение вихрей паров топлива в карман 6 головки 5 в большом количестве исключены. Смесь расслаивается. Наличие одного или нескольких ребер 28 поршня 1 улучшает температурный режим работы поршня. В конце рабочего хода, во время которого поршень движется к НМТ, открывается выпускной клапан 14 и горячие газы, пройдя глушитель, выходят в атмосферу. Поскольку объем нагретого газа больше по сравнению с аналогичными устройствами в обычных двигателях, следует выпускной клапан открывать раньше, при этом температура и давление выходящих газов будут больше. Клапан открывается, когда кривошип поворачивается на угол 500 градусов. Целесообразно использовать энергию этих газов. Обычно энергия выхлопных газов используется для вращения газовой турбины, которая связана с турбокомпрессором, осуществляющим наддув воздуха в рабочие цилиндры. В нашем случае лучше соединить вал турбины через редуктор с коленвалом двигателя, что позволит часть энергии турбины передавать на приводные колеса автомобиля. Наличие газовой турбины, которая связана с турбокомпрессором, осуществляющим наддув воздуха в рабочие цилиндры, для осуществления предлагаемого способа не обязательно. The processes of the compression stroke are shown in figures 6, 7 and 8, while the piston 1 has a protrusion 27 and a cooling fin 28. These figures show that the presence of the protrusion 27 of the piston 1 significantly reduces the volume of the combustion chamber 7 at the time of ignition of the mixture. The space between the head 5 and the piston 1 is clearly divided into two cavities, the mass transfer between which is even more difficult, which helps to stabilize the ignition of the mixture. At the time of supply of the spark (Fig. 8), the penetration of vortices of compressed air passing through the valve 8 into the combustion chamber 7 of the head 5, as well as the penetration of vortices of fuel vapor into the pocket 6 of the head 5 are excluded in large numbers. The mixture exfoliates. The presence of one or more ribs 28 of the piston 1 improves the temperature regime of the piston. At the end of the stroke, during which the piston moves to the BDC, the exhaust valve 14 opens and the hot gases pass the muffler and enter the atmosphere. Since the volume of heated gas is larger compared to similar devices in conventional engines, the exhaust valve should be opened earlier, while the temperature and pressure of the exhaust gases will be greater. The valve opens when the crank rotates through an angle of 500 degrees. It is advisable to use the energy of these gases. Typically, exhaust gas energy is used to rotate a gas turbine that is coupled to a turbocharger that charges air into the working cylinders. In our case, it is better to connect the turbine shaft through the gearbox with the engine crankshaft, which will allow part of the turbine energy to be transmitted to the drive wheels of the car. The presence of a gas turbine, which is associated with a turbocompressor, carrying out pressurization of air into the working cylinders, for the implementation of the proposed method is not necessary.

Кривошип повернулся на угол 540 градусов. Поршень начинает движение от НМТ к ВМТ. Происходит цикл выталкивания. Когда кривошип повернется до 700 градусов, выпускной клапан закрывается. Часть газов остается в полостях кармана 6 и камеры 7 сгорания головки 5. Эти газы используются в следующем цикле работы двигателя, который начинается с нового такта всасывания. Когда кривошип повернется на угол 720 градусов, он вернется к исходной точке отсчета 0 градусов. Цикл повторяется. The crank turned at an angle of 540 degrees. The piston starts moving from BDC to TDC. A push cycle occurs. When the crank rotates to 700 degrees, the exhaust valve closes. Some of the gases remain in the cavities of the pocket 6 and the combustion chamber 7 of the head 5. These gases are used in the next cycle of the engine, which begins with a new suction stroke. When the crank rotates at an angle of 720 degrees, it will return to the starting point of reference 0 degrees. The cycle repeats.

Возможны другие варианты расположения в головке 5 цилиндра 3 форсунки 19, свечи 22 и клапана 8 для сжатого воздуха. Например, клапан 8 можно разместить в одном углублении с клапанами 13 и 14, а форсунку 19 и свечу 22 - в другом углублении. Такое расположение элементов позволит несколько увеличить время, в течение которого впускной 13 и выпускной 14 клапаны могут находиться в открытом положении, но затруднит вентиляцию углубления для свечи 22 и форсунки 19. Однако принцип разделения надпоршневого пространства на две полости, а также впрыскивание топлива и подача воздуха в разные полости остаются прежними. Other options for the location in the head 5 of the cylinder 3 of the nozzle 19, the candle 22 and valve 8 for compressed air. For example, valve 8 can be placed in one recess with valves 13 and 14, and the nozzle 19 and the candle 22 in another recess. Such an arrangement of the elements will allow a slight increase in the time during which the inlet 13 and outlet 14 valves can be in the open position, but will complicate the ventilation of the recess for the candle 22 and the nozzle 19. However, the principle of dividing the over-piston space into two cavities, as well as fuel injection and air supply in different cavities remain the same.

Эксплуатация двигателя, например, автомобиля требует различных режимов его работы. На фиг.9 показана блок-схема устройств, через которые воздух подается в рабочие цилиндры двигателя и через которые выходят отработанные газы, при различных режимах работы двигателя. Через воздушный фильтр 45 производится забор воздуха из атмосферы. Воздух сжимается турбокомпрессором 39, сидящим на одном валу с газовой турбиной 38. Из турбокомпрессора 39 одна часть воздуха через датчик 42 количества воздуха направляется в рабочие цилиндры двигателя 30. Другая часть воздуха от турбокомпрессора 39 направляется в компрессор 35 высокого давления, который связан с коленчатым валом 31 двигателя 30 через муфту 34. Из компрессора высокого давления сильно сжатый воздух попадает в ресивер 40 и через клапан 8 в карман 6 головки 5 цилиндра 3, как было описано выше. Время открытия клапана 8 не превышает 40 миллисекунд. За это время происходит интенсивное расслоение и сжатие рабочей смеси. Давление в ресивере 40 может превысить заданное значение, например, 6 МПа. В этом случае срабатывает предохранительный клапан 41. Избыток сжатого воздуха через предохранительный клапан 41, пройдя датчик 42 количества воздуха, всасывается через клапан 13 в цилиндры 3 двигателя 30. The operation of an engine, for example, a car, requires various modes of operation. Figure 9 shows a block diagram of devices through which air is supplied to the working cylinders of the engine and through which exhaust gases exit, at various engine operating modes. Through the air filter 45, air is taken from the atmosphere. Air is compressed by a turbocharger 39 sitting on the same shaft as the gas turbine 38. From the turbocharger 39, one part of the air through the air quantity sensor 42 is directed to the working cylinders of the engine 30. The other part of the air from the turbocharger 39 is directed to the high pressure compressor 35, which is connected to the crankshaft 31 of the engine 30 through the coupling 34. From the high-pressure compressor, highly compressed air enters the receiver 40 and through the valve 8 into the pocket 6 of the head 5 of the cylinder 3, as described above. The opening time of valve 8 does not exceed 40 milliseconds. During this time, intensive separation and compression of the working mixture occurs. The pressure in the receiver 40 may exceed a predetermined value, for example, 6 MPa. In this case, the safety valve 41 is activated. Excess compressed air through the safety valve 41, passing through the air quantity sensor 42, is sucked through the valve 13 into the cylinders 3 of the engine 30.

Во время такта "выталкивание" выхлопные газы, пройдя через выпускной клапан 14, попадают в газовую турбину 38. Отдав свою энергию и пройдя глушитель 44, газы выходят в атмосферу. Согласно рекомендациям Ю. Мацкерле "Современный экономичный автомобиль", Москва, Машиностроение, 1987 г., страница 152, вал газовой турбины через редуктор может быть связан с коленчатым валом двигателя. На фиг.9 вал 37 газовой турбины через редуктор 36 соединен с валом компрессора 35 высокого давления, который через муфту 34 соединен с коленвалом двигателя. В зависимости от режимов работы двигателя, воздух проходит через различные устройства. During the cycle of "pushing" the exhaust gases, passing through the exhaust valve 14, fall into the gas turbine 38. Having given their energy and passing the muffler 44, the gases are released into the atmosphere. According to the recommendations of J. Matskerle, "Modern economical car", Moscow, Engineering, 1987, page 152, the gas turbine shaft through the gearbox can be connected with the crankshaft of the engine. In Fig.9, the shaft 37 of the gas turbine through the gearbox 36 is connected to the shaft of the high-pressure compressor 35, which through the coupling 34 is connected to the crankshaft of the engine. Depending on the operating conditions of the engine, air passes through various devices.

В режиме "холостого хода" требуется, чтобы двигатель вращался со скоростью, обеспечивающей хорошую смазку его частей, потребляя минимальное количество топлива. В этом режиме работы двигателя форсунку 19 включают в действие только в конце такта сжатия (см. фиг.4 и 7). Клапан 8 остается закрытым во время всех четырех тактов или открывается на короткое время для компенсации позднего открытия впускного клапана 13. Расслоение смеси производится за счет затруднения массообмена между полостями камеры 7 сгорания и кармана 6 головки 5. Двигатель потребляет небольшое количество топлива и развивает мощность, достаточную только для движения его собственных частей. Компрессор 35 высокого давления может быть отсоединен от коленвала 31 двигателя 30 за счет муфты 34. Газовая турбина 38 останавливается или вращается очень медленно. Выхлопные газы могут направляться через обходной клапан 43 в глушитель, минуя турбину. Турбонаддув практически отсутствует. Когда требуется резкое увеличение мощности (трогание с места), через форсунку 19 в надпоршневую полость подается повышенное количество топлива, а клапан 8 открывается на более продолжительное время, при это происходит хорошее заполнение цилиндра 3 воздухом, который поступает из ресивера 40. Например, для четырехцилиндрового двигателя с объемом цилиндров 1,6 литра и степенью сжатия, равной 10, объем ресивера может быть равен 2-2,5 литра. In idle mode, the engine is required to rotate at a speed that provides good lubrication of its parts, consuming a minimum amount of fuel. In this mode of operation of the engine, the nozzle 19 is activated only at the end of the compression stroke (see FIGS. 4 and 7). Valve 8 remains closed during all four cycles or opens for a short time to compensate for the late opening of the intake valve 13. The mixture is stratified due to the difficulty of mass transfer between the cavities of the combustion chamber 7 and the pocket 6 of the head 5. The engine consumes a small amount of fuel and develops sufficient power only for the movement of its own parts. The high-pressure compressor 35 can be disconnected from the crankshaft 31 of the engine 30 by means of a coupling 34. The gas turbine 38 stops or rotates very slowly. Exhaust gases can be directed through the bypass valve 43 to the muffler, bypassing the turbine. Turbocharging is practically absent. When a sharp increase in power is required (pulling away), an increased amount of fuel is supplied through the nozzle 19 to the supra-piston cavity, and valve 8 opens for a longer time, while cylinder 3 is well filled with air, which comes from receiver 40. For example, for a four-cylinder engine with a cylinder volume of 1.6 liters and a compression ratio of 10, the volume of the receiver can be 2-2.5 liters.

Такой ресивер обеспечит работу двигателя в режиме быстрого разгона в течение 5-7 секунд. В ресивере 40 давление воздуха равняется, например, 6 МПа. Давление в ресивере 40 может регулироваться от 5 до 8 МПа путем регулирования клапана 41. Клапан 8 закрывают, когда давление в камере сгорания достигнет 1 МПа. Двигатель быстро набирает обороты. Давление в ресивере 40 может уменьшиться до 5 МПа. Муфту 34 компрессора 35 высокого давления соединяют с коленвалом 31 двигателя 30, а обходной клапан 43 закрывают. Газовая турбина 38, преодолевая инерцию, разгоняется, а давление турбонаддува повышается. При достижении коленвалом 31 двигателя 1500-2000 оборотов в минуту включают сцепление 32 и передают через коробку 33 передач крутящий момент на приводные колеса. Через датчик 42 количества воздуха проходит достаточное количество газа, что служит сигналом для сокращения времени открытия клапана 8. Давление воздуха в ресивере 40 вновь поднимается до 6 МПа. Двигатель входит в описанный выше режим работы. Such a receiver will provide engine operation in fast acceleration mode for 5-7 seconds. In the receiver 40, the air pressure is, for example, 6 MPa. The pressure in the receiver 40 can be adjusted from 5 to 8 MPa by adjusting the valve 41. The valve 8 is closed when the pressure in the combustion chamber reaches 1 MPa. The engine is rapidly gaining momentum. The pressure in the receiver 40 may decrease to 5 MPa. The coupling 34 of the high pressure compressor 35 is connected to the crankshaft 31 of the engine 30, and the bypass valve 43 is closed. The gas turbine 38, overcoming inertia, accelerates, and the turbocharging pressure rises. When the crankshaft 31 of the engine reaches 1500-2000 rpm, the clutch 32 is engaged and the torque is transmitted through the gearbox 33 to the drive wheels. A sufficient amount of gas passes through the air quantity sensor 42, which serves as a signal to reduce the opening time of valve 8. The air pressure in the receiver 40 again rises to 6 MPa. The engine enters the above described mode of operation.

Нажимая или отпуская педаль газа (задатчик мощности), регулируют количество впрыскиваемого топлива. Топливо может впрыскиваться несколькими порциями непрерывно или прерывисто. Задают также степень сжатия смеси перед ее зажиганием. Изменяя количество впрыскиваемого топлива и давление смеси перед ее зажиганием, регулируют развиваемую двигателем мощность. Если надо замедлить скорость движения автомобиля, то в полость камеры сгорания 7 подают небольшое количество топлива, а клапан 8 сжатого воздуха не открывают, так как турбокомпрессор 39 по инерции нагнетает воздух в цилиндр 3 в избыточном количестве. Компрессор 35 высокого давления закачивает воздух в ресивер 40. Предохранительный клапан 41 переводится на повышенное давление. В ресивере давление воздуха достигает, например, 6,5-7 МПа. Кинетическая энергия газовой турбины 38, турбокомпрессора 39 и вращающихся частей двигателя 30 переходит в потенциальную энергию сжатого воздуха в ресивере 40 и затрачивается на преодоление "насосных потерь" системы. Сцепление 32 не выключают. Энергия движения автомобиля в значительной степени поглощается двигателем 30, компрессором 35, турбиной 38 и т.д. Производят торможение. Выключают сцепление 32. Останавливают движение автомобиля, а двигатель 30 переводят в режим холостого хода. При следующем трогании с места воздух из ресивера 40 будет наполнять цилиндр 3 через клапан 8, обеспечивая двигателю 30 быстрый набор скорости вращения. Предохранительный клапан 41 переводится в исходное положение. Давление в ресивере 40 понижается до 6 МПа. By pressing or releasing the gas pedal (power dial), the amount of fuel injected is regulated. Fuel can be injected in multiple portions continuously or intermittently. The degree of compression of the mixture before its ignition is also set. Changing the amount of injected fuel and the pressure of the mixture before ignition, regulate the power developed by the engine. If you need to slow down the speed of the car, then a small amount of fuel is supplied into the cavity of the combustion chamber 7, and the compressed air valve 8 is not opened, since the turbocharger 39 by inertia pumps air into the cylinder 3 in excess. The high-pressure compressor 35 pumps air into the receiver 40. The safety valve 41 is switched to high pressure. In the receiver, the air pressure reaches, for example, 6.5-7 MPa. The kinetic energy of the gas turbine 38, turbocharger 39 and the rotating parts of the engine 30 is converted into the potential energy of compressed air in the receiver 40 and is spent on overcoming the "pumping losses" of the system. Clutch 32 is not turned off. The energy of movement of the car is largely absorbed by the engine 30, compressor 35, turbine 38, etc. They produce braking. Clutch 32 is turned off. The car is stopped, and engine 30 is put into idle mode. The next time you start, the air from the receiver 40 will fill the cylinder 3 through the valve 8, providing the engine 30 with a quick set of speed. The safety valve 41 is reset. The pressure in the receiver 40 is reduced to 6 MPa.

Таким образом, регулируя подачу топлива и воздуха, можно значительно расширить диапазон регулирования мощности двигателя и улучшить его динамические характеристики (прием, торможение). Поскольку углубления в головке 5 цилиндра 3 имеют больший объем по сравнению с обычным объемом камеры сгорания цилиндра равного литража, а давление в камере сгорания перед зажиганием смеси может регулироваться, то получаемая мощность может быть пересчитана на эквивалентный диаметр цилиндра обычного двигателя. Регулируя количество введенного в цилиндр топлива и давление газов перед моментом зажигания, мы как будто плавно меняем диаметр поршня и литраж цилиндра. Диапазон регулирования мощности расширяется. Если требуется развить еще большую мощность, то она может быть получена путем общего обогащения смеси. Для этого достаточно поставить дополнительную топливную форсунку во впускной трубопровод (на фигурах не показана) и через впускной клапан всасывать в надпоршневое пространство рабочую смесь вместо воздуха. Во время такта сжатия можно будет производить корректировку смеси для ее надежного возгорания. В этом случае двигатель будет работать на обычных или обогащенных смесях. Указанные режимы работы двигателя получены расчетным путем с использованием данных, указанных в литературе, и нуждаются в уточнении на основании экспериментальной проверки. Thus, by regulating the supply of fuel and air, it is possible to significantly expand the range of regulation of engine power and improve its dynamic characteristics (reception, braking). Since the recesses in the head 5 of the cylinder 3 have a larger volume than the normal volume of the combustion chamber of an equal displacement cylinder, and the pressure in the combustion chamber can be adjusted before igniting the mixture, the resulting power can be converted to the equivalent cylinder diameter of a conventional engine. By adjusting the amount of fuel introduced into the cylinder and the gas pressure before the moment of ignition, we seem to gradually change the piston diameter and cylinder displacement. The range of power control is expanding. If you want to develop even more power, then it can be obtained by general enrichment of the mixture. To do this, it is enough to put an additional fuel nozzle in the inlet pipe (not shown in the figures) and to suck the working mixture into the over-piston space through the inlet valve instead of air. During the compression stroke, it will be possible to adjust the mixture for its reliable ignition. In this case, the engine will run on conventional or enriched mixtures. The specified engine operating modes were obtained by calculation using data indicated in the literature and need to be clarified based on experimental verification.

Claims

1. A method of burning working mixtures in the above-piston space of internal combustion engines, consisting of sucking air into this space while simultaneously injecting fuel, compressing the resulting mixture by moving the piston and additionally introducing pre-compressed air, igniting the mixture with an electric spark, burning and expanding it, and also the output of combustion products into the atmosphere, characterized in that for the combustion of poor mixtures during the compression stroke, the over-piston space is divided into two cavities, in the bottom of which additionally injected compressed air until the piston arrives at the top dead center (TDC), and continue to inject fuel into the other equipped with the spark plug until the spark is supplied, and the cavities are again connected during combustion of the mixture.

2. The method according to p. 1, characterized in that the compression of the mixture before ignition is regulated by the amount of additional compressed air supplied by changing the degree of its preliminary compression and the time during which the inlet valve remains open.

3. The method according to p. 1, characterized in that they measure the amount of air sucked in by the piston and calculate the amount of compressed air, which must be additionally introduced into the cylinder for the combustion process, providing a given power.

4. The method according to p. 1, characterized in that the quality of the working mixture is regulated by the opening time of the fuel nozzle and the opening time of the valve for additional compressed air, taking into account the amount of air passed through the intake manifold sensor, moreover, fuel and compressed air can be supplied to the over-piston space at the same time .

5. A device for burning mixtures in the above-piston space, consisting of a piston with its translational movement mechanism, a cylinder and a cylinder head with a spark plug, with inlet and outlet valves, a compressor unit with a compressed air inlet valve, a fuel system with an injector for fuel injection and control devices, characterized in that for the implementation of the method according to claim 1, the cylinder head has two recesses, one of which has a valve for introducing compressed air, and the other has a spark plug and nozzle oplivnoy system.

6. The device according to p. 5, characterized in that the piston has a protrusion for separating one recess of the cylinder head from the other, and when the piston approaches the TDC, this protrusion partially enters the recess of the cylinder head with a spark plug and nozzle.

7. The device according to p. 5, characterized in that the piston has one or more cooling fins, which are located in the piston cavity under its protrusion.

8. The device according to claim 5, characterized in that a sensor for the amount of air entering the cylinder through this valve during the “Suction” stroke is installed on the inlet pipe in front of the inlet valve.

9. The device according to claim 5. characterized in that the valve for introducing compressed air has a stepless adjustable drive.

10. The device according to p. 5, characterized in that the valve for introducing compressed air can be in the open position while the piston is in TDC.

11. The device according to p. 5, characterized in that the valve for introducing compressed air is partially blocked by the wall of the cylinder head so as to prevent direct passage of compressed air to the spark plug.

12. The device according to p. 5, characterized in that the injector for fuel injection has a continuously variable adjustable drive.