SE1400367A1

SE1400367A1 - Procedure for two-stroke engine and two-stroke engine

Info

Publication number: SE1400367A1
Application number: SE1400367A
Authority: SE
Inventors: Mats Hedman
Priority date: 2014-07-26
Filing date: 2014-07-26
Publication date: 2016-01-27

Abstract

Föreliggande uppfinning avser ett förfarande vid tvåtaktsmotor med åtminstone en cylinder (1) och en i denna fram- och återgående kolv (2) som rör sig i ett avgränsat förbränningsrum (5) nedtill försett med utloppsport (7) vilken friläggs i anslutning till kolvens nedre vändläge, varvid åtminstone en fritt styrbar ventilaktuator (8) öppnar eller stänger en inloppsventil (17) för tillförsel av förbränningsluft via en inloppskanal (6), och där ett styrsystem (15) via sensorer och programvara styr ventilaktuatorn att öppna och stänga inloppskanalen. Uppfinningen kännetecknas av att under tiden som utloppsporten är frilagd hålls inloppskanalen (6) stängd.(Fig. 1)The present invention relates to a method of two-stroke engine with at least one cylinder (1) and a reciprocating piston (2) therein which moves in a defined combustion chamber (5) at the bottom provided with an outlet port (7) which is exposed in connection with the lower piston. turning position, wherein at least one freely controllable valve actuator (8) opens or closes an inlet valve (17) for supplying combustion air via an inlet duct (6), and where a control system (15) via sensors and software controls the valve actuator to open and close the inlet duct. The invention is characterized in that while the outlet port is exposed, the inlet channel (6) is kept closed. (Fig. 1)

Description

Förfarande vid tvåtaktsmotor samt tvåtaktsmotor Föreliggande uppﬁnning avser ett förfarande vid en tvåtaktsmotorsamt en tvåtaktsmotor arbetande enligt förfarandet.Uppﬁnningen arbetar delvis som dagens tvätaktsmotorer. Enkolv rör sig således mellan två vändlägen, ett övre och ett nedrevändläge samt ett förbränningsrum som avgränsas av kolven ochcylinderhuvudet. Kolvens rörelse mot övre vändläget betecknaskompressionstakt och dess rörelse mot nedre vändläget beteck-nas arbetstakt. En kompressionstakt följs av en arbetstakt. Efterarbetstakten sker gasväxling, dvs avgaser bortförs och ny för-bränningsluft tillförs varefter en kompressionstakt följer. Detta ärnormalläget, men emellanåt sker ingen kompression under taktenpå grund av att en ångexpansionstakt skall genomföras. Procedure for a two-stroke engine and a two-stroke engine The present invention relates to a procedure for a two-stroke engine and a two-stroke engine operating according to the procedure. The invention operates in part as today's two-stroke engines. A single piston thus moves between two turning positions, an upper and a lower turning position and a combustion chamber delimited by the piston and the cylinder head. The movement of the piston towards the upper turning position is called the compression rate and its movement towards the lower turning position is called the working rate. A compression rate is followed by a work rate. The after-work rate takes place gas exchange, ie exhaust gases are removed and new combustion air is supplied, after which a compression rate follows. This is the normal position, but occasionally no compression occurs during the beat due to the fact that a steam expansion rate is to be performed.

I dagens tvåtaktsmotorer sker gasväxling i slutet av arbetstaktengenom att först friläggs en utloppsport, och avgaser strömmar ut,ofta pulsartat på grund av övertryck, och därefter friläggs eninloppsport och ny förbränningsluft tillförs varefterkompressionstakten inleds. En stor nackdel är de orena avgasersom orsakas av att förbränningsluft innehållande bränsle och/ eller smörjolja till viss del förs ut via utloppsporten tillomgivande atmosfär. Detta beror på att inlopp och utlopp till vissdel är öppna samtidigt, vilket inte är fallet vid föreliggandeuppfinning.In today's two-stroke engines, gas exchange takes place at the end of the work stroke by first exposing an outlet port, and exhaust gases flow out, often pulsating due to overpressure, and then a single inlet port is exposed and new combustion air is supplied, after which the compression rate begins. A major disadvantage is the impure exhaust gases which are caused by the combustion air containing fuel and / or lubricating oil to a certain extent being discharged via the atmosphere surrounding the outlet port. This is because inlets and outlets are to some extent open at the same time, which is not the case with the present invention.

Med fritt styrbara ventiler i cylinderhuvudet, tallriksventiler som idagens fyrtaktsmotorer, kan problemen med orena avgaserminskas i hög grad. Motorförslagen enligt patent SE529569 ochSE52957O har fritt styrbara, elektromagnetiskt, hydrauliskt ellerpneumatiskt, det sistnämnda patentet i ett föredraget utförandepneumatiskt, aktiverade ventiler i cylinderhuvudet i avsikt attbl.a. åstadkomma en tvåtaktsmotor med högre verkningsgrad ochrenare avgaser. I SE529569 skrivs att inloppet och / eller utloppetär med fördel försett med fritt styrbar ventil, men skullealternativt kunna innefatta enbart en port som öppnas och stängsav den förbipasserande kolven, varvid porten är anordnad icylinderväggen, med fördel i området av kolvens nedre vändläge.SE52957O har fritt styrbar ventil i cylinderhuvudet och kan hainloppsport som öppnas vid kolvens nedre vändläge. Inget avnämnda patent identiﬁerar emellertid samma problem och saknarfritt styrbar inloppsventil i cylinderhuvudet.With freely controllable valves in the cylinder head, disc valves such as today's four-stroke engines, the problems with unclean exhaust can be greatly reduced. The engine proposals according to patents SE529569 and SE52957O have freely controllable, electromagnetic, hydraulic or pneumatic, the latter patent in a preferred embodiment pneumatically, actuated valves in the cylinder head with the intention of e.g. provide a two-stroke engine with higher efficiency and cleaner exhaust. SE529569 states that the inlet and / or outlet is advantageously provided with a freely controllable valve, but should alternatively be able to comprise only a door which is opened and closed by the passing piston, the door being arranged in the cylinder wall, advantageously in the area of the lower turning position of the piston. controllable valve in the cylinder head and can shutter inlet port that opens at the lower turning position of the piston. However, no mentioned patent identifies the same problem and inefficiently controllable inlet valve in the cylinder head.

Fritt styrbara pneumatiskt aktiverade ventiler öppnas med hjälpav trycksatt gas, företrädesvis luft. Luften har komprimerats viaen kompressor till ett tryck som är anpassat för att stabilt öppnaventilerna. Men det åtgår energi för att komprimera luften, juhögre lufttryck desto mer energi förbrukas och därför strävasefter ett drivtryck som med viss marginal överskrider det trycksom precis behövs för att öppna ventilerna. Emellertid kanproblem uppstå vid stor motorlast och åtföljande högacylindertryck när gasväxling ska ske i anslutning till kolvensnedre vändläge. Vid gaspådrag kan cylindertrycket ytterst snabbtöka från runt atmosfärstryck eller några få bar till kanske tio ellertill och med tjugo bar, eller mer. En utloppsventil måste medsäkerhet kunna öppnas mot det aktuella cylindertrycket vilketper automatik sker tvångsmässigt i kamaxeldrivna ventilsystemsom i dagens fyrtaktsmotorer och vissa större tvåtaktsmotorer.Skulle öppnandet inte ske uppstår risk för motorhaveri. Trycket iden luft/ gas som används för nämnda fritt styrbara ventilermåste ﬁnnas tillgänglig när behovet uppstår, vilket är ett stortproblem när det gäller pneumatiskt aktiverade utloppsventiler vidsnabbt uppkommande höga cylindertryck. Men även andrametoder för fritt styrbara ventiler, såsom hydrauliskt ellerelektromagnetiskt aktiverade ventiler, har motsvarande behov avatt anpassa drivenergin till ett sällsynt högt men ändock möjligtcylindertryck.Freely controllable pneumatically actuated valves are opened by means of pressurized gas, preferably air. The air has been compressed via the compressor to a pressure that is adapted to stably open the valves. But energy is needed to compress the air, the higher the air pressure the more energy is consumed and therefore strives for a drive pressure that by a certain margin exceeds the pressure just needed to open the valves. However, problems can arise with a large engine load and the accompanying high-cylinder pressure when gas change is to take place in connection with the piston lower turning position. At throttle, the cylinder pressure can increase extremely rapidly from around atmospheric pressure or a few bar to maybe ten or even twenty bar, or more. An outlet valve must be able to be opened with safety against the current cylinder pressure, which automatically takes place compulsorily in camshaft-driven valve systems as in today's four-stroke engines and some larger two-stroke engines. Should the opening not take place, there is a risk of engine failure. The pressure in the air / gas used for the freely controllable valve must be available when the need arises, which is a major problem with pneumatically actuated outlet valves at rapidly occurring high cylinder pressures. But even other methods for freely controllable valves, such as hydraulically or electromagnetically actuated valves, have a corresponding need to adapt the drive energy to a rare high but still possible cylinder pressure.

Genom att använda åtminstone en utloppsport som friläggs ianslutning till kolvens nedre vändläge, löses problemet mednämnda höga cylindertryck samtidigt som kombinationen medåtminstone en fritt styrbar, särskilt pneumatiskt aktiverad ventil icylinderhuvudet ger ﬂera fördelar. Det ska framhållas redan häratt en uppenbar fördel med pneumatiskt aktiverade ventiler är attde kan drivas med trycksatt ånga som producerats via kokning avvatten på lågvärdig avgasvärme, exempelvis med en temperaturpå 120-130 C.By using at least one outlet port which is exposed in connection with the lower turning position of the piston, the problem of the said high cylinder pressure is solved at the same time as the combination with at least one freely controllable, especially pneumatically activated valve in the cylinder head gives ﬂ your advantages. It should be emphasized already here that an obvious advantage of pneumatically activated valves is that they can be operated with pressurized steam produced via boiling water on low-value exhaust heat, for example with a temperature of 120-130 C.

Nämnt problem med anpassning av utloppsventilernas drivenergitill cylindertrycket löses som nämnts genom föreliggandeuppfinning genom att avgaserna evakueras via åtminstone enavgasport som i dagens tvåtaktare men att förbränningsluft ochbränsle tillförs när avgasporten har stängt i kompressionstaktensbörjan. På så vis kan inte ny förbränningsluft innehållandesmörjoljerester och eventuellt bränsle komma ut via avgasporten.I ett föredraget utförande finns ﬂera små utloppsportar, medmindre porthöjd än för en stor utloppsport således, symetriskt arrangerade i cylindern vilket innebär att den effektivaslagvolymen för en given Cylindervolym blir påtagligt större ochatt arbetstakten blir påtagligt längre jämfört med vid dagenstvåtaktsmotorer vilket gör att verkningsgraden blir högre eftersommer arbete utförs. Arbetstakten kan även göras längre änkompressionstakten genom den fritt styrbara inloppsveentilen,vilket är en påtaglig fördel. Fler små portar med liten porthöjdmen med area som tillsammans minst motsvarar, men med fördelfår vara större än, arean i en enda stor port ger också fördelen avatt utloppsarean är frilagd under väsentligt kortare tid än vadsom är fallet i dagens tvåtaktare vilket innebär en väsentligt ökadmöjlighet för att det undertryck som skapas i cylindern dåavgaserna pulsartat strömmar ut består när utloppet stängs ochkan nyttiggöras då inloppet öppnas för tillförsel avförbränningsluft.Said problem with adapting the drive energy of the outlet valves to the cylinder pressure is solved as mentioned by the present invention by evacuating the exhaust gases via at least one exhaust port as in today's two-stroke but that combustion air and fuel are supplied when the exhaust port has closed at the beginning of the compression stroke. In this way, new combustion air containing lubricating oil residues and any fuel can not escape through the exhaust port. In a preferred embodiment there are ﬂ your small outlet ports, unless port height than for a large outlet port thus, symmetrically arranged in the cylinder which means the effective stroke volume for a given cylinder volume and that the work rate is significantly longer compared to daytime two-stroke engines, which means that the efficiency is higher after work is performed. The working rate can also be made longer than the compression rate through the freely controllable inlet valve, which is a significant advantage. More small gates with a small gate height with an area that together at least corresponds to, but with an advantage may be larger than, the area in a single large gate also gives the advantage that the outlet area is exposed for a significantly shorter time than what is the case in today's two-stroke, which means a significant increase for that the negative pressure created in the cylinder when the exhaust gases pulse-out flows out exists when the outlet is closed and can be utilized when the inlet is opened for the supply of combustion air.

Andra fördelar är att motorns avgaspulser kan driva en turbo ochatt motorn kan överladdas vilket inte kan göras i tvåtaktsmotorermed portar för både inlopp och utlopp som delvis är öppnasamtidigt och utloppet stängs efter inloppet vilket innebär atttrycksatt luft från inloppet inte stannar kvar i cylindern utanströmmar ut via utloppet.Other advantages are that the engine's exhaust pulses can drive a turbo and that the engine can be overcharged, which can not be done in two-stroke engines with ports for both inlet and outlet that are partially opened simultaneously and the outlet closes after the inlet, which means that compressed air from the inlet does not remain in the cylinder. .

Vid ett fördelaktigt utförande av föreliggande uppﬁnning försescylinderhuvudet med en extra fristyrd pneumatiskt aktiveradventil för insläpp av högtrycksånga som producerats i envärmeväxlare i avgassystemet via kokning av vatten. N ärångtrycket är lärnpligt högt ersätts en ordinarie arbetstakt av enångexpansionstakt. När styrsystemet via sensorinput konstateratatt en ångexpansionstakt kan genomföras öppnar den åtminstoneena inloppsventilen som vanligt efter arbetstakten och hållsöppen under kolvens väg mot sitt övre vändläge där den stängs,och ångventilen öppnas för tillförsel av högtrycksånga och enångexpansionstakt inleds. Styrsystemet avgör när ångventilenska stänga och ångexpansionstakten styrs av styrsystemet motatt utföra lika mycket arbete som närmast föregående arbetstakt.Införande av ångexpansionstakter, som kan utföras allt oftare itakt med lägre motorlast beroende på att verkningsgraden sänksvarvid avgasvärmens andel av tillförd energi ökar. Genom attutnyttja denna energi för ångexpansionstakter så höjsverkningsgraden påtagligt. Efter en ångexpansionstakt tillförsförbränningsluft och bränsle som vanligt.In an advantageous embodiment of the present invention, the cylinder head is provided with an additional freely controlled pneumatically actuated valve for inlet of high-pressure steam produced in a single-heat exchanger in the exhaust system via boiling of water. When the pressure is highly compulsory, an ordinary work rate is replaced by a one-time expansion rate. When the control system via sensor input has determined that a steam expansion rate can be carried out, it opens at least one inlet valve as usual after the working rate and holds open under the piston towards its upper turning position where it closes, and the steam valve opens for supply of high pressure steam and one steam expansion rate begins. The control system determines when the steam valve shut-off and the steam expansion rate are controlled by the control system to perform the same amount of work as the immediately preceding work rate. Introduction of steam expansion rates, which can be performed more often in step with lower engine load due to reduced efficiency of exhaust heat. By utilizing this energy for steam expansion rates, the high efficiency is noticeable. After a steam expansion rate supply combustion air and fuel as usual.

När motorn är varm kan den pneumatiska ventilen som nämntsaktiveras via trycksatt ånga istället för trycksatt luft vilket ävendet ökar motorns verkningsgrad.When the engine is hot, the pneumatic valve mentioned can be activated via pressurized steam instead of pressurized air, which also increases the engine's efficiency.

Figurbeskrivning Fig. 1 visar schematiskt i en skuren vy motorns cylinder 1 meddess kolv 2 i sitt övre vändläge efter kompressionstakt. Kolventäcker utloppsporten 7 och inloppsventilen 17 är stängd.Förbränning och expansionstakt ska inledas.Description of the figures Fig. 1 shows diagrammatically in a cut view the cylinder 1 of the engine with the piston 2 in its upper turning position after compression stroke. The piston cover covers the outlet port 7 and the inlet valve 17 is closed. Combustion and expansion rate must be started.

Fig. 2 visar skissen enligt Fig. 1 med kolven i sitt nedre vändläge.Utloppsporten 7 är frilagd och avgasernas evakuering pågår ellerhar skett.Fig. 2 shows the sketch according to Fig. 1 with the piston in its lower turning position. The outlet port 7 is exposed and the exhaust gases are evacuated or have taken place.

Fig. 3 visar skissen enligt Fig. 1 med utloppsporten precis stängdoch inloppsventilen 17 precis öppnad i början av enkompressionstakt. Tillförsel av förbränningsluft pågår eller harskett.Fig. 3 shows the sketch according to Fig. 1 with the outlet port just closed and the inlet valve 17 just opened at the beginning of a single compression stroke. Supply of combustion air is in progress or rancid.

Fig. 4 visar skissen enligt Fig. l men där kolven under pågåendekompressionstakt håller utloppsporten stängd ochinloppsventilen har stängt.Fig. 4 shows the sketch according to Fig. 1, but where the piston keeps the outlet port closed and the inlet valve has closed at the current compression rate.

Fig. 5 visar avgassystemet med värmeväxlare för kokning avvatten.Fig. 5 shows the exhaust system with heat exchanger for boiling wastewater.

Fig. l visar en motor enligt föreliggande uppﬁnning innefattandeåtminstone en cylinder 1 med ett cylinderhuvud 1 1, en icylindern fram och återgående kolv 2, ett svänghjul 3 monterat påen vevaxel 4 på vilken en kolvstång med nämnda kolv ärmonterad. Mellan kolven och cylinderhuvudet finns ettförbränningsrum 5 till vilket förbränningsluft tillförs från ettinloppsrör 6 via en inloppsventil 17 som styrs att öppna ochstänga av en ventilaktuator 8. På vevaxeln ﬁnns en sensor 10vars signaler låses av ett motorstyrsystem 15 som därmed kännertill kolvens läge i cylindern och beroende av behov avvridmoment/ effekt beordrar ventilaktuatom att öppna respektivestänga nämnda ventil vid rätt tidpunkt. Kolven visas i sitt övrevändläge där den fortfarande täcker en utloppsport 7. Etttändstift 16 kan vara anordnat och gnistan till detta beordras avmotorstyrsystemet vid optimal tidpunkt med avseende påmotorverkningsgrad. l0 Fig. 2 visar kolvens nedre vändläge i cylindern och en utloppsport7 har frilagts varvid trycksatta avgaser oftast pulsartat strömmarut via nämnda port till ett vanligt avgassystem. Om det råderatmosfärstryck i avgassystemet och cylindertrycket är mer än tvåbar när porten friläggs strömmar avgaserna initialt ut iljudhastighet, s.k. kritisk strömning och det uppstår kortvarigtett undertryck i cylindern. Avgaserna kan driva en avgasturbomed vars hjälp motorn kan överladdas vilket normalt inte, somnämnts, är frarngångsrikt i en vanlig tvåtaktsmotor.Fig. 1 shows an engine according to the present invention comprising at least one cylinder 1 with a cylinder head 1 1, an in-cylinder reciprocating piston 2, a flywheel 3 mounted on a crankshaft 4 on which a piston rod with said piston is mounted. Between the piston and the cylinder head there is a combustion chamber 5 to which combustion air is supplied from an inlet pipe 6 via an inlet valve 17 which is controlled to open and close by a valve actuator 8. On the crankshaft there is a sensor 10 whose signals are locked by an engine control system 15. need torque / power orders the valve actuator to open or close said valve at the right time. The piston is shown in its upper turning position where it still covers an outlet port 7. A spark plug 16 may be provided and the spark for this is ordered by the engine control system at the optimum time with respect to engine efficiency. Fig. 2 shows the lower turning position of the piston in the cylinder and an outlet port 7 has been exposed, whereby pressurized exhaust gases are usually pulsed downstream via said port to a normal exhaust system. If the prevailing atmospheric pressure in the exhaust system and the cylinder pressure is more than double when the door is exposed, the exhaust gases initially flow out at the speed of sound, so-called critical flow and short-term negative pressure occurs in the cylinder. The exhaust gases can drive an exhaust turbocharger with the help of which the engine can be overcharged, which is not normally, as mentioned, successful in a normal two-stroke engine.

Fig. 3 visar hur kolven under kompressionstaktens inledningprecis stängt utloppsporten 7, varvid nämnda undertryck icylindern oftast kommer att bestå, och ventilaktuatorn 8 sombeordrats av motorstyrsystemet att öppna inloppsventilen 17varvid förbränningsluft med, eller utan om direktinsprutning ärför handen, bränsle tillförs.Fig. 3 shows how the piston during the initial stroke of the compression stroke precisely closes the outlet port 7, said negative pressure in the cylinder usually remaining, and the valve actuator 8 ordered by the engine control system to open the inlet valve 17, combustion air with or without direct injection by hand, fuel is supplied.

Fig. 4 åskådliggör ett senare läge under kompressionstakten därinloppsventilen stängts och kolven strax når sitt övre vändläge ivars anslutning förbränning inleds.Fig. 4 illustrates a later position during the compression stroke where the inlet valve is closed and the piston soon reaches its upper turning position in which connection combustion begins.

Fig. 5 visar avgassystemet 12 med värmeväxlare 13 för kokningav vatten där avgaserna är som hetast och med en värmeväxlare14 där avgaserna kyls för utkondensering av vatten. Att detutkondenserade vattnet pumpas till värmeväxlaren för kokningeller att avgassystemet är isolerat för att behålla avgasvärmeinnan kokning respektive oisolerat och kylt för nämndkondensering visas inte utan anses vara ett för fackmannensjälvklart alternativ. En av ångtryck aktiverad och fritt styrbarinloppsventil 18 styrs via en ventilaktuator 9 ansluten tillstyrsystemet 15. Även en tryckgivare ll finns kopplad tillstyrsystemet. Styrsystemet kan, baserat på signaler fråntryckgivaren, avgöra när en vanlig arbetstakt kan ersättas av enarbetstakt baserad på ångexpansion. Det visas inte att kanalenför framledning av högtrycksånga fram till tryckgivaren 1 1 ochfrån denna fram till ventilaktuatorn 9 är isolerad för att behållavärmen och därmed trycket i vattenångan och förhindravattenkondensering. Detta är i sammanhangetfackmannamässiga lämplighetsåtgärder.Fig. 5 shows the exhaust system 12 with a heat exchanger 13 for boiling water where the exhaust gases are at their hottest and with a heat exchanger 14 where the exhaust gases are cooled for condensing out water. That the condensed water is pumped to the heat exchanger for boiling or that the exhaust system is insulated to maintain the exhaust heat before boiling or uninsulated and cooled for board condensation is not shown but is considered to be an obvious alternative for those skilled in the art. A steam pressure-activated and freely controllable inlet valve 18 is controlled via a valve actuator 9 connected to the control system 15. A pressure sensor 11 is also connected to the control system. The control system can, based on signals from the pressure sensor, determine when a normal working rate can be replaced by a single working rate based on steam expansion. It is not shown that the duct for the supply of high-pressure steam up to the pressure sensor 11 and from this to the valve actuator 9 is insulated in order to retain the heat and thus the pressure in the water vapor and prevent water condensation. This is in the context of professional suitability measures.

Baserat på det i ﬁgurbeskrivningen anförda skall ett föredragetutförande med bränsle som tänds med gnista (metanol, etanol,väte, gas, bensin,....) nu beskrivas. Om inloppsventilen 17 öppnasnär utloppsporten precis har stängt, och som nämnts ettundertryck råder ovanför kolven i cylindem, tillförs maximalt medförbränningsluft, vilket möjliggör maximalt vridmoment ominloppsventilen omedelbart stängs. Vid gnisttånd motor reglerastillförd massa förbränningsluft genom att inloppet 6 stängs underkompressionstakten när massan förbränningsluft motsvaras avden massa som skall förbrännas tillsammans med bränsle, s.k.kvantitativ förbränning. Om det gäller en dieselmotor tillförsmaximalt med luft när utloppsporten stängs, det får ske innannämnd stängning då luft i avgasröret inte anses skadligt viddieseldrift, och vidare sprejas i anslutning till övre vändläget såmycket diesel som motorstyrsystemet beslutat beroende på behovav vridmoment s.k. kvalitativ förbränning. Det skall framhållasatt bränslen som vid förbränning bildar mycket vatten,exempelvis metanol och väte, är att föredra om högtrycksångaskall kokas på avgasvärme eftersom den rika halten avvattenånga i avgaserna förenklar vattenkondensering ochdessutom ger renare avgaser bl.a. beroende på att förekommandepartiklar via s.k. scrubbingeffekt samlas i kondensvattnet ochfiltreras bort innan vattnet kokas. När bränslen innehåller liteväte kan en tank med destillerat vatten användas som till stor delkan återvinnas enligt nämnt förfarande.Based on what is stated in the ﬁ gurb description, a preferred embodiment with fuel that is ignited with spark (methanol, ethanol, hydrogen, gas, petrol, ....) will now be described. If the inlet valve 17 is opened when the outlet port has just closed, and as mentioned a negative pressure prevails above the piston in the cylinder, maximum co-combustion air is supplied, which enables maximum torque if the inlet valve is closed immediately. In the case of a spark-igniting engine, the mass of combustion air supplied by the inlet 6 is closed by closing the rate of undercompression when the mass of combustion air corresponds to the mass to be combusted together with fuel, so-called quantitative combustion. In the case of a diesel engine with maximum supply of air when the outlet port is closed, the said closure may take place when air in the exhaust pipe is not considered harmful wide diesel operation, and further in connection with the upper turning position as much diesel as the engine control system decides depending on required torque so-called. qualitative combustion. It should be emphasized that fuels which, during combustion, form a lot of water, for example methanol and hydrogen, are preferable if high-pressure steam gas is boiled on exhaust heat, as the rich content of water vapor in the exhaust gases simplifies water condensation and also gives cleaner exhaust gases. due to the presence of particles via so-called scrubbing effect collects in the condensed water and is filtered off before the water is boiled. When fuels contain little hydrogen, a tank of distilled water can be used which can largely be recycled according to the said process.

Exempel på körcykler Start av kall motor: Vevaxeln bringas rotera av en startmotor,eller via manuell förﬂyttning exempelvis s.k. kickstart, varvidkolven förﬂyttas från övre vändläget mot nedre vändlägetsamtidigt som inloppsventilen är stängd. Vid nämndakolvförﬂyttning uppstår undertryck i cylindern ovanför kolvensamtidigt som vevhusluften komprimeras. Aktuatorn bringas avstyrsystemet aktivera ventilöppning genom utnyttjande avvevhuskomprimerad luft innan utloppsventilen skall friläggas avkolven och denna ventilöppning underlättas av nämntundertryck. Förbränningsluft med bränsle tillförs via inloppetvarefter komprimering och tändning sker. Om kolven befinner sigi olämpligt läge, exempelvis långt ned i cylindern för attåstadkomma nämnda förfarande, används lämpligen en manuelltopererad s.k. pysventil så att kolven kan föras till, eller nära sittövre vändläge, varefter nämnda förfarande genomförs. Om bränslet direktinsprutas kan ett alternativt utförande vara attinloppsventilen hålls stängd och när kolven friläggerutloppsporten strömmar luft, eventuellt innehållande restavgaser,in i cylindern från avgasporten. Rimligtvis finns tillräckligt medoxidationsluft för tändning och åtföljande motorstart.Examples of driving cycles Starting a cold engine: The crankshaft is caused to rotate by a starter motor, or via manual shifting, for example so-called kickstart, whereby the piston for ﬂ is moved from the upper turning position towards the lower turning position at the same time as the inlet valve is closed. When the piston piston is displaced, negative pressure arises in the cylinder above the piston at the same time as the crankcase air is compressed. The actuator is brought to the control system to activate the valve opening by utilizing the crankcase compressed air before the outlet valve is to be exposed to the piston and this valve opening is facilitated by said negative pressure. Combustion air with fuel is supplied via the inlet, after which compaction and ignition take place. If the piston is in an unsuitable position, for example far down in the cylinder to effect said method, a manually operated so-called small valve so that the piston can be moved to, or close to, the upper turning position, after which said method is carried out. If the fuel is injected directly, an alternative design may be that the inlet valve is kept closed and when the piston exposes the outlet port, air, possibly containing residual exhaust gases, enters the cylinder from the exhaust port. Reasonably, there is sufficient co-oxidation air for ignition and accompanying engine start.

Tomgångskörning: Svänghjulsmassan får tillräckligt med energiunder arbetstakten för att driva kolven mellan sina ändlägen.Samtidigt som i slutet av arbetstakten via utloppet utströmmandeavgaser skapar ett visst undertryck i cylindern, öppnas kortvarigtinloppsventilen för tillförsel av förbränningsluft och bränsle somantänds efter kompression. Genom att kvarvarande restgaserblandas med förbränningsluften hämmas bildandet avkväveoxider, s.k. NOX. Tiden för nämnda kortvariga öppnandeskall inte vara så lång att förbränningsluft hinner strömma utgenom avgasporten innan den stängs av kolven i inledningen avkompressionstakten.Idle drive: The flywheel mass receives sufficient energy during the working stroke to propel the piston between its end positions. At the same time as at the end of the working stroke via the outlet exhaust gases create a certain negative pressure in the cylinder, the short-term inlet valve is opened for supply of combustion air and fuel. By mixing residual residual gases with the combustion air, the formation of nitrogen oxides, so-called NOX. The time for said short-term opening should not be so long that combustion air has time to flow through the exhaust port before it is closed by the piston at the beginning of the decompression rate.

Måttlig motorlast: Motorn körs vid runt hälften av sitt maximalavarvtal, exempelvis 1500 rpm, och avgasturbon arbetar så att ettvisst tryck i förbränningsluften råder. Avgasturbon ger ettluftöverskott som tillförs vevhuset och höjer vevhustrycket tillgagn för aktivering av öppnandet av inloppsventilen. Efterarbetstakten öppnas inloppsventilen när kolven stängt utloppetoch förbränningsluft samt bränsle tillförs underkompressionstakten. Styrsystemet avgör, beroende av önskatvridmoment, vid vilket kolvläge inloppet skall stängas och därmednär den tillförda förbränningsluften skall börja komprimeras.Arbetstakterna blir längre än kompressionstakterna, vilket kansägas motsvara s.k. sen Millercykel i en 4-taktsmotor.Moderate engine load: The engine runs at around half its maximum speed, for example 1500 rpm, and the exhaust turbo operates so that a certain pressure in the combustion air prevails. The exhaust turbo provides an excess of air which is supplied to the crankcase and raises the crankcase pressure to activate the opening of the inlet valve. The after-work rate opens the inlet valve when the piston closes the outlet and combustion air and fuel are supplied at the under-compression rate. The control system determines, depending on the desired torque, at which piston position the inlet is to be closed and thus when the supplied combustion air is to begin to be compressed. The working rates are longer than the compression rates, which is said to correspond to so-called late Miller bike in a 4-stroke engine.

Stor motorlast: Motorn arbetar vid eller nåra sitt maximalavarvtal och avgasturbon producerar luft med högre tryck äntidigare till förbränning och vevhuskomprimering. Efterarbetstakten öppnas inloppsventilen när kolven stängt utloppet,pulsen av utströmmande avgaser har skapat ett påtagligtundertryck i cylindern och trycksatt förbränningsluft samtbränsle tillförs under inledningen av kompressionstakten.Large engine load: The engine works at or reaches its maximum speed and the exhaust turbo produces air with higher pressures earlier for combustion and crankcase compression. The post-workout stroke opens the inlet valve when the piston closes the outlet, the pulse of effluent exhaust gases has created a significant negative pressure in the cylinder and pressurized combustion air and fuel are supplied during the start of the compression stroke.

Tvåtakt vartannat motorvarv, en extra växel: En särskildgasväxlingscykel för att tillföra en extra stor massaförbränningsluft går ut på att efter en arbetstakt hålla inloppsventilen öppen på kolvens väg mot övre vändläget där denstängs. På kolvens efterföljande väg mot nedre vändlåget skapasvakuum i cylindern som medför att en puls av luft, trycksatt avavgasturbon, strömmar in då inloppsventilen öppnas och direktstängs, efter att utloppsporten stängts, och att ett påtagligt stortövertryck kan skapas och inneslutas i cylindern. Detta gynnas avom avgassystemet anpassats så att avgaser från föregåendearbetstakt inte, eller endast i liten omfattning, hinner strömmatillbaka under den tid som utloppet är frilagt. Motorn övergår viddetta förfarande till en cykel där en arbetstakt sker vartannatmotorvarv istället för varje motorvarv, vilket påminner om enfyrtaktscykel men inte är det, som innebär att motorvarvtalet kanhöjas markant, i vissa fall till det dubbla varvtalet. Ångexpansionstakter: När styrsystemet beslutat att en ångexpansionstakt skallgenomföras öppnar den åtminstone ena inloppsventilen somvanligt efter arbetstakten och hålls öppen under kolvens väg motsitt övre vändläge där den stängs och ångventilen öppnas förtillförsel av högtrycksånga och en ångexpansionstakt sker.Emellanåt kan ﬂer än en ångexpansionstakt i följd genomföras.När förbränningstakt åter skall ske genomförs den enligt något avovan beskrivna förfaranden.Two strokes every other engine revolution, an extra gear: A special gas shift cycle to supply an extra large mass combustion air involves keeping the inlet valve open on the piston's path towards the upper turning position where it closes after a working stroke. On the subsequent path of the piston towards the lower head, a vacuum is created in the cylinder which causes a pulse of air, pressurized exhaust gas turbine, to flow in when the inlet valve is opened and closed directly, after the outlet port is closed, and a significant overpressure can be created and enclosed in the cylinder. This benefits from the exhaust system being adapted so that exhaust gases from the previous work rate do not, or only to a small extent, have time to flow back during the time that the outlet is exposed. The engine switches in this procedure to a cycle where a working rate occurs every other engine revolution instead of each engine revolution, which is reminiscent of a four-stroke cycle but is not, which means that the engine speed can be increased significantly, in some cases to twice the speed. Steam expansion rates: When the control system decides that a steam expansion rate is to be carried out, the at least one inlet valve opens as usual after the working rate and is kept open under the piston path opposite the upper turning position where it closes and the steam valve is opened for high pressure steam and a steam expansion rate is followed. When the rate of combustion is to take place again, the procedures described according to something different are carried out.