DE668269C

DE668269C - Internal combustion engine

Info

Publication number: DE668269C
Application number: DEM135903D
Authority: DE
Inventors: Marion Mallory
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-12-28
Filing date: 1936-10-07
Publication date: 1938-11-29

Description

Brennkraftmaschine Bekannt sind Brennkraftmaschinen mit zwei an ihren oberen Enden durch einen Durchlaß verbundenen Arbeitszylindern, von denen der eine mit einem hochwertigen, reichen oder vorgewärmten Brenngemisch und der andere mit einem geringwertigen, mageren oder kalten Brenngemisch gespeist wird, und mit einer Zündvorrichtung an dem ersteren Zylinder, dessen entzündete Ladung die Ladung des anderen Zylinders zündet, und ferner mit einem den Verbindungskanal zwischen den beiden Zylindern steuernden Absperrkörper, der während des Saughubes den Verbindungskanal geschlossen hält.Internal combustion engine Internal combustion engines are known with two at their upper ends connected by a passage working cylinders, one of which with a high-quality, rich or preheated mixture and the other with a low-quality, lean or cold fuel mixture is fed, and with a Ignition device on the former cylinder, the ignited charge of which corresponds to the charge of the other cylinder ignites, and also with a connecting channel between the the two cylinders controlling the shut-off body, which opens the connecting duct during the suction stroke keeps closed.

Bei diesen bekannten Maschinen wird das hochwertige Brenngemisch des einen Zylinders schwächer komprimiert als das geringwertige Brenngemisch des anderen Zylinders, und der Absperrkörper am Verbindungskanal zwischen den beiden Zylindern ist dementsprechend während des Verdichtungshubes geschlossen. Diese Arbeitsweise hat aber besonders bei schnellaufenden Maschinen den Übelstand, daß die Zündflamme durch den zu spät geöffneten Verbindungskanal nicht schnell genug von dem einen zum anderen Zylinder überschlägt.In these known machines, the high-quality fuel mixture of the one cylinder is less compressed than the low-quality fuel mixture of the other Cylinder, and the shut-off body on the connecting channel between the two cylinders is accordingly closed during the compression stroke. This way of working but has the disadvantage, especially with high-speed machines, that the pilot flame due to the connection channel being opened too late, not quickly enough from one of them flips over to the other cylinder.

Gemäß der Erfindung wird dieser Übelstand dadurch beseitigt, daß der Absperrkörper am Verbindungskanal zwischen den beiden Zylindern .während des Verdichtungshubes geöffnet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Drücke in den beiden Zylindern während des Verdichtungshubes gleich groß sind, so daß kein geringwertiges Brenngemisch aus den zweiten in den ersten Zylinder gelangen kann, und daß das im ersten Zylinder gezündete Gemisch bei jeder Drehzahl der Maschine stets schnell und sicher in den zweiten Zylinder übertritt und dort das geringwertige Gemisch schnell zündet, Eine vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, indem der Kolben desjenigen Zylinders, der mit dem leichtzündenden Brennstoff-Luft-Gemisch gespeist wird, dem anderen Kolben etwas voreilt. Dies hat den Vorteil, daß schon während des Verdichtungshubes eine geringe Menge leicht zündfähiges Gas durch den Verbindungskanal von dem ersten in den zweiten Zylinder gelangt, so daß@ di:`r= Zündflamme aus dem ersten Zylinder uiri "sä,.@; leichter und sicherer in den zweiten Zyliri4@i@' überschlägt.According to the invention, this drawback is eliminated in that the Shut-off body on the connecting channel between the two cylinders during the compression stroke is open. This has the advantage that the pressures in the two cylinders during of the compression stroke are the same, so that no low-quality combustion mixture from the second can get into the first cylinder, and that in the first cylinder ignited mixture at any speed of the machine always quickly and safely in the second cylinder crosses and there the low-quality mixture ignites quickly, one advantageous embodiment results in that the piston of that cylinder which is fed with the easily igniting fuel-air mixture, the other piston a little ahead of time. This has the advantage that already during the compression stroke a small amount of easily ignitable gas through the connecting channel from the first enters the second cylinder so that @ di: `r = pilot flame from the first cylinder uiri "sä,. @; flips over into the second Zyliri4 @ i @ 'more easily and safely.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel und gibt weitere vorteilhafte Ausführungsformen.The drawing illustrates the invention using an exemplary embodiment and are further advantageous embodiments.

Fig. i zeigt einen senkrechten Mittelschnitt durch die Maschine nach der Erfindung, und zwar durch einen der Arbeitszylinder nebst Einlässen, etwa beim Beginn des Ansaughubes.Fig. I shows a vertical center section through the machine according to of the invention, through one of the working cylinders and inlets, for example at Start of the suction stroke.

Fig.2 zeigt einen ähnlichen Schnitt einer etwas abgeänderten Ausführungsform der Erfindung, und zwar nach teilweiser Durchführung des Ansaughubes.Fig. 2 shows a similar section of a somewhat modified embodiment of the invention, namely after partial implementation of the intake stroke.

Gemäß der Zeichnung weist die neue Maschine einen Kurbelkasten 5 auf, in dem die Kurbelwelle 6 gelagert ist. Jede Krafteinheit weist zwei Kolben 7 und 8 auf, die in Zylindern 9 und io laufen. Der Zylinder io ist vorzugsweise größer als der Zylinder 9. Die Maschine kann eine beliebige Anzahl solcher Krafteinheiten entsprechend der Zylinderzahl bei einer üblichen Maschine aufweisen.According to the drawing, the new machine has a crankcase 5, in which the crankshaft 6 is mounted. Each power unit has two pistons 7 and 8, which run in cylinders 9 and io. The cylinder io is preferably larger than the cylinder 9. The machine can have any number of such units of force corresponding to the number of cylinders in a conventional machine.

Der größere Kolben 8 hat eine Kolbenstange i i mit einem Lagerteil 12 am Kurbelzapfen 13 der Welle 6. Dieses Lager hat eine Lagerschale rd., die durch Bolzen o. dgl. befestigt ist. Der kleinere Kolben 7 hat eine Kolbenstange 15, die an einem Zapfen 16 angreift, der in einem Fortsatz 17 des Lagerteils 12 befestigt ist.The larger piston 8 has a piston rod i i with a bearing part 12 on the crank pin 13 of the shaft 6. This bearing has a bearing shell round Bolts or the like. Is attached. The smaller piston 7 has a piston rod 15 which engages on a pin 16 which is fastened in an extension 17 of the bearing part 12 is.

Der Zylinder 9 hat eine Brennstoffeinlaßöffnung 18 und einen Verbindungskanal i9 zum Zylinder io. Die Öffnungen 18 und ig sind in Fig. i durch einen gemeinsamen Steuerschieber 20 geschlossen gezeigt, der den Kolben 7 innerhalb des Zylinders 9 umgibt. Die Öffnungen können abwechselnd geöffnet werden, indem der Steuerschieber derart bewegt wird, daß seine Öffnungen 21 und 22 sich nacheinander mit den entsprechenden Öffnungen 18 und i9 decken. Der Zylinder io hat eine Brennstoffeinlaßöffnung 23 mit einem Einlaßventil2q., welches durch einen Nocken 25 und Nockenwelle 26 geöffnet werden kann. Die Auslaßöffnung und das Auslaßventil des Zylinders io sind nicht dargestellt und sind von üblicher Bauart.The cylinder 9 has a fuel inlet port 18 and a connecting passage i9 to cylinder io. The openings 18 and ig are in Fig. I by a common Control slide 20 shown closed, the piston 7 within the cylinder 9 surrounds. The openings can be opened alternately by the control slide is moved so that its openings 21 and 22 are successively with the corresponding Cover openings 18 and i9. The cylinder io has a fuel inlet port 23 with an inlet valve 2q., which is opened by a cam 25 and camshaft 26 can be. The exhaust port and the exhaust valve of the cylinder io are not shown and are of the usual design.

Ein leicht entzündliches Brennstoffgemisch wird durch den Einlaß 18 von einem Vergaser 27 eingeführt, und ein geringwertiges Brennstoffgemisch, ein armes Gemisch oder eine kalte Ladung wird durch die Öffnung 23 von einem Vergaser 28 gefördert.A highly flammable fuel mixture is introduced through inlet 18 introduced from a carburetor 27, and a low grade fuel mixture poor mixture or a cold charge is fed through port 23 from a carburetor 28 funded.

Die Drosselklappen 29 und 3o, die die beiden Brennstoffquellen beherrschen, sind durch eine Stange 31 verbunden, so daß sie sich gleichzeitig öffnen. Die Klappen 29 und 30 und die Öffnungen 18 und 23 sind so gesteuert, daß die zu den beiden Zylindern geförderte Brenngemischmenge jederzeit im sentlichen proportional ist dem Inhalt der 'zugehörigen Zylinder. Die Länge der Stange 3 1 kann so bemessen sein, daß die Klappe 29 für den Leerlauf weit genug offen ist, wenn die Klappe 30 schon vollständig geschlossen ist.The throttle valves 29 and 3o, which dominate the two fuel sources, are connected by a rod 31 so that they open simultaneously. The flaps 29 and 30 and the openings 18 and 23 are controlled so that the amount of fuel mixture delivered to the two cylinders is at all times essentially proportional to the content of the associated cylinder. The length of the rod 3 1 can be dimensioned so that the flap 29 is open far enough for idling when the flap 30 is already completely closed.

Es sei darauf hingewiesen, daß eine Heizstelle 38 neben dem Einlaß 18 angeordnet sein kann, die das Gemisch für den kleineren Zylinder heizt und leichter entzündlich macht.It should be noted that a heater 38 is adjacent to the inlet 18 can be arranged, which heats the mixture for the smaller cylinder and lighter makes inflammable.

Der Kurbelzapfen 13 bewegt sich auf einer Kreisbahn, während der Zapfen 26 sich auf einer elliptischen Bahn bewegt, die als gestrichelte Linie a gezeichnet ist. Der kleinere Kolben 7 läuft immer dem größeren Kolben 8 etwas voraus. In Fig. i stehen beide Kolben annähernd in ihrer oberen Totpunktlage und etwa am Beginn des Ansaughubes. Nach Fig.2 ist der Ansaughub teilweise durchgeführt. Gleichzeitig hat ein Exzenter 32 einer Welle 33, die mit halber Geschwindigkeit wie die Kurbelwelle 6 umläuft, den Steuerschieber 2o mittels einer Antriebsstange 34. derart angetrieben, daß die Einlaßöffnung i8 geöffnet ist. Der Nocken 25 der Welle 26, die ebenfalls mit halber Geschwindigkeit gegenüber der Kurbelwelle 6 umläuft, hat das Ventil 24 geöffnet.The crank pin 13 moves on a circular path, while the pin 26 moves on an elliptical orbit drawn as dashed line a is. The smaller piston 7 always runs slightly ahead of the larger piston 8. In Fig. i are both pistons approximately in their top dead center and approximately at the beginning of the intake stroke. According to Figure 2, the suction stroke is partially carried out. Simultaneously has an eccentric 32 of a shaft 33 which is at half the speed of the crankshaft 6 rotates, the control slide 2o is driven by means of a drive rod 34. that the inlet port i8 is open. The cam 25 of the shaft 26, which is also rotates at half speed with respect to the crankshaft 6, the valve 24 has opened.

Bei oder nahe dem Beginn des Verdichtungshubes werden das Ventil 24. und der Einiaß 18 geschlossen und der Verbindungskanal i9 geöffnet. Diese Öffnung wird im wesentlichen während der Verdichtung des Kraftliebes und des Auspuffhubes aufrechterhalten. Dabei strömen während des Verdichtungshubes infolge der Voreilung des Kolbens 7 .nur geringe Gasmengen durch den Verbindungskanal ig in den Zvlinder io, da beide Zylinder je mit ihrem eigenen Brennstoffgemisch gefüllt sind, und zwar mit denselben Drücken und einem Volumen, das dem Inhalt der Zylinder proportional ist.At or near the beginning of the compression stroke, the valve 24. and the inlet 18 closed and the connecting channel i9 opened. This opening is essentially during the compression of the love of power and the exhaust stroke maintain. Thereby flow during the compression stroke due to the lead of the piston 7. only small amounts of gas through the connecting channel ig into the cylinder OK, since both cylinders are each filled with their own fuel mixture, namely with the same pressures and a volume proportional to the contents of the cylinders is.

Die leicht entzündliche oder geheizte Brennstoffmischung im Zylinder 9 wird leicht durch eine Zündkerze 35 entzündet, und der Zündzeitpunkt wird in üblicher Weise gesteuert, so daß der Zündfunken auftritt, wenn der Kolben 7 nahe seiner obersten Totlage steht. Brennende Gase von der Verbrennung im Zylinder 9 strömen dann durch den offenen Verbindungskanal ig und entzünden das geringwertige Brenngemisch im Zylinder io. Es entsteht somit eine zweistufige Zündung, bei der der sehr kleine zeitliche Zwischenraum zwischen den -beiden Stufen etwa der Voreilung des Kolbens 7 gegenüber dem-Kolben 8 entspricht, so, daß eine genaue zeitliche Einstellung des Zündfunkens die Zündung in beiden Zylindern steuert, um die größte Wirksamkeit für beide Stufen zu erreichen.The highly flammable or heated fuel mixture in the cylinder 9 is easily ignited by a spark plug 35 and the ignition timing is controlled in a conventional manner so that the ignition spark occurs when the piston 7 is near its top dead center. Burning gases from the combustion in cylinder 9 then flow through the open connecting duct ig and ignite the low-value combustion mixture in cylinder io. The result is a two-stage ignition in which the very small time interval between the two stages corresponds approximately to the advance of the piston 7 compared to the piston 8, so that a precise timing of the ignition spark controls the ignition in both cylinders by the to achieve the greatest effectiveness for both levels.

Bei der abgeänderten Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Vergaser 28 nach Fig. i fortgelassen, und durch den Einlaß 23 wird nur Luft gefördert. Der Stopfen 36 nach Fig. i ist entfernt und statt dessen eine Einspritzpumpe 37 angeordnet. Nachdem der Zylinder io mit Luft gefüllt ist, wird geringwertiges Brennöl eingespritzt; die Menge jeder Ladung kann gemäß der gewünschten Geschwindigkeit oder Leistung geregelt und zeitlich festgelegt werden. Die Einspritzpumpe 37 kann auch derart angeordnet sein, daß sie in den Einlaß 30, und zwar unmittelbar in den Luftstrom während des Ansaughubes der Maschine einspritzt.In the modified embodiment of FIG. 2, the carburetor is 28 is omitted according to FIG. I, and only air is conveyed through the inlet 23. Of the The plug 36 according to FIG. I has been removed and an injection pump 37 has been arranged instead. After the cylinder is filled with air, low-quality fuel oil is injected; the amount of each charge can be made according to the desired speed or power regulated and timed. The injection pump 37 can also be of this type be arranged so that it enters the inlet 30, directly into the air stream injects during the suction stroke of the machine.

In der Maschine nach der Erfindung kann geringwertiger Brennstoff oder eine kalte Ladung verwendet und mit Erfolg gezündet werden, ohne die Anwendung außergewöhnlich großer Kompressionen. Gleichzeitig sind ein sanfter Gang und große Geschmeidigkeit erreichbar. Ferner ist auch vollständige Verbrennung gesichert.In the machine according to the invention, low-quality fuel or a cold charge can be used and successfully ignited without the application exceptionally large compressions. At the same time are a gentle gait and great Suppleness achievable. Complete combustion is also ensured.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Verbindungskanal zwischen den beiden Zylindern zu allen Zeiten offen ist mit Ausnahme während des Ansaughubes. Es besteht kein Unterschied in der Verdichtung zwischen den beiden Zylindern, so daß praktisch fast keine Gemischströmung zwischen ihnen besteht, bis der Zündfunke entsteht. Die zweistufige Zündung, die vollständig durch die übliche Steuerung gesteuert wird, entspricht der zeitlichen Voreilung des einen Kolbens gegenüber dem anderen und ermöglicht somit eine ideale Zündzeitpunktfestlegung in beiden Zylindern, unabhängig von der Arbeit des Steuerschiebers zwischen beiden Zylindern. Der Steuerschieber erfüllt dabei zwei Aufgaben, nämlich erstens die Steuerung des Brennstoffzulasses zu dem kleineren Zylinder und zweitens den Abschluß des Verbindungskanals zwischen den beiden Zylindern nur während des Einlaßhubes, zu dem Zweck, die beiden verschiedenen benutzten Brennstoffe während des Einlaßhubes voneinander getrennt zu halten. Der größere Zylinder kann statt wie beschrieben mit geringwertigem Brenngemisch auch mit Luft und Gasöl o. dgl. oder einem sehr armen Brenngemisch geladen werden, welches auf übliche Weise nicht gezündet werden kann.It should be noted that the connecting channel between the two Cylinders is open at all times with the exception of the intake stroke. It exists no difference in compression between the two cylinders so that practical there is almost no mixture flow between them until the spark occurs. the two-stage ignition, which is completely controlled by the usual control, corresponds to the time advance of one piston compared to the other and thus enables ideal ignition timing in both cylinders, independently of the work of the control spool between the two cylinders. The control slide fulfills two tasks, namely firstly the control of the fuel admission to the smaller cylinder and secondly the closure of the connecting channel between the two cylinders only during the intake stroke, for the purpose of making the two different to keep used fuels separated from each other during the intake stroke. Of the Larger cylinders can also be used with a low-quality fuel mixture instead of as described be loaded with air and gas oil o. The like. Or a very poor fuel mixture, which cannot be ignited in the usual way.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Erfindgng auch andere Ausführungsformen umfallt, die dem Sinn der Erfindung und der Ansprüche entsprechen.It should also be noted that the invention also other embodiments which correspond to the spirit of the invention and the claims.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Internal combustion engine with two at their upper ends through a passage connected working cylinders, one of which with a high-quality, rich or preheated fuel mixture and the other with a low-quality, lean or cold fuel mixture is fed, and with an ignition device the first cylinder, whose charge ignited the charge of the other cylinder ignites, and also with a connecting channel between the two cylinders controlling shut-off body, which closes the connecting channel during the suction stroke holds, characterized in that the shut-off body (Zo) during the compression stroke is open. z. Internal combustion engine according to claim i, characterized in that the piston (7) of the cylinder with the easily igniting fuel-air mixture is fed, leads the other (8). 3. Internal combustion engine according to claim i or z with a spool that encompasses the piston in one of the two cylinders, characterized in that this control slide has both the inlet in the associated with it Cylinder controls as well as to control the connecting channel between the two Serves cylinders. q .. internal combustion engine according to claim i to 3, characterized. marked, that the two working cylinders have different diameters in a manner known per se and their inlets are opened at the same time.