Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS598650B2 - Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS598650B2 - Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method - Google Patents

Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method

Info

Publication number
JPS598650B2
JPS598650B2 JP10791475A JP10791475A JPS598650B2 JP S598650 B2 JPS598650 B2 JP S598650B2 JP 10791475 A JP10791475 A JP 10791475A JP 10791475 A JP10791475 A JP 10791475A JP S598650 B2 JPS598650 B2 JP S598650B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
combustion
fuel
conduit
fuel gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP10791475A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5232404A (en
Inventor
キーナー カルル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP10791475A priority Critical patent/JPS598650B2/en
Publication of JPS5232404A publication Critical patent/JPS5232404A/en
Publication of JPS598650B2 publication Critical patent/JPS598650B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、燃料の化学的エネルギーが該燃料自己点火後
の時間制御下の燃焼と熱い燃焼ガスの膨脹とによって動
力学的エネルギーに変換させられる方法に関するもので
あり、更に又この方法を実施するための往復動機関に関
するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method in which the chemical energy of a fuel is converted into kinetic energy by time-controlled combustion and expansion of hot combustion gases after self-ignition of the fuel, Furthermore, the present invention relates to a reciprocating engine for carrying out this method.

例えば、蒸気機関又はピストン発動機において生ずるよ
うに、通常の熱力学的循環行程においては、仕事効率は
10%と最高40%の間の範囲内にある。
In a normal thermodynamic cycle, as occurs, for example, in a steam engine or a piston engine, the work efficiency ranges between 10% and up to 40%.

この低い効率は主として、高度に圧力を及ぼされたガス
状媒体の膨脹時およびシリンダー(特に内燃機関の場合
)での燃焼用空気の圧縮時援おける熱損失に帰せられう
る。
This low efficiency can be mainly attributed to heat losses during the expansion of the highly pressurized gaseous medium and during the compression of the combustion air in the cylinder (particularly in the case of internal combustion engines).

ピストン材料とシリンダー材料並びに慣用の潤滑油の性
質上、シリンダーの壁温度ないし潤滑油を差すべきプッ
シュの平滑表面の温度は220℃から250℃までを超
えるべきではない。
Due to the nature of the piston and cylinder materials and the customary lubricating oils, the temperature of the cylinder wall or the smooth surface of the push to be lubricated should not exceed 220°C to 250°C.

シリンダー室の平均温度は2000℃以上の高い燃焼温
度にもとづいて著しく高いので、熱い排気ガスからシリ
ンダー壁に伝達された熱の多大の部分は水冷又は空冷に
よって放出される。
Since the average temperature in the cylinder chamber is quite high due to the high combustion temperature of more than 2000° C., a large part of the heat transferred from the hot exhaust gases to the cylinder wall is dissipated by water or air cooling.

シリンダー壁の、この必要欠くべからざる冷却は幾重も
の点で、全体として多大の熱損失に導く。
This necessary cooling of the cylinder walls leads in several ways to overall heat losses.

シリンダー内部と冷却されたシリンダー壁との間の大き
な温度差によって、特に混合気の燃焼においては、熱い
排気ガスの膨脹時および排出中に、熱エネルギーの大部
分の量がシリンダー壁に与えられ、そして冷却剤によっ
て放出される。
Due to the large temperature difference between the cylinder interior and the cooled cylinder wall, a large amount of thermal energy is given to the cylinder wall during the expansion and discharge of the hot exhaust gases, especially in the combustion of the mixture. and released by the coolant.

この熱量はオットー機関又はディーゼル機関の場合、供
,給された燃料の熱エネルギーの30チにもなる場合も
あり得る。
In the case of an Otto engine or a diesel engine, this amount of heat can be as much as 30 inches of the thermal energy of the supplied fuel.

シリンダー室ないし燃焼室の壁の冷却によって更に、冷
却された壁の近傍での燃焼が中央におけるよりも低い温
度で進行するという欠点が生じる。
The cooling of the walls of the cylinder or combustion chamber also has the disadvantage that combustion in the vicinity of the cooled walls proceeds at a lower temperature than in the center.

そのことは、完全燃焼を妨げて、出力損失及び排気ガス
中の高不燃焼成分を生ずる。
That prevents complete combustion, resulting in power loss and high unburned components in the exhaust gas.

この種の内燃機関においては、更にエネルギー収支に不
利な影響を及ぼすファクターは、燃焼および膨脹が一つ
のかつ同じ室で行われることにある。
In internal combustion engines of this type, a further factor that has a negative influence on the energy balance is that combustion and expansion take place in one and the same chamber.

温い壁および場合によっては放出されない熱い排気ガス
の部分が、圧縮されるべき媒体に熱を与え、それにより
圧力により圧縮に伴う温度上昇に加えて圧縮過穆中のガ
スの温度を上げることになるので、得ようとする或いは
厳守されるべき最終圧力の達成のためには、たとえば殆
んど等温的圧縮の場合において必要とされるよりもより
大きな機械的仕事が加えられなければならない。
The hot walls and possibly the part of the hot exhaust gas that is not released imparts heat to the medium to be compressed, thereby increasing the temperature of the gas during compression in addition to the temperature increase associated with compression due to pressure. Therefore, in order to achieve the final pressure that is to be obtained or adhered to, a greater mechanical work has to be applied than is required, for example, in the case of almost isothermal compression.

圧縮により生じた熱の充分な排出がシリンダー壁の非常
に強力な冷却によって達成しうるとしても、そのことに
よって膨脹時の熱損失が再び大きくされ、そして燃焼過
程が一層悪化させられる。
Even if sufficient removal of the heat generated by compression can be achieved by very strong cooling of the cylinder walls, the heat losses during expansion are thereby again increased and the combustion process is further exacerbated.

オット一方式およびディーゼル方式の場合の更に他の損
失ファクターは、圧縮されかつ場合によっては部分燃焼
された燃料ガスの収容のための、シリンダーヘッドと上
死点におけるピストンヘッドとの隙間である。
A further loss factor in the Otto and diesel systems is the gap between the cylinder head and the piston head at top dead center for the accommodation of the compressed and possibly partially combusted fuel gas.

仕事行程当りの燃焼時間は回転数に依存するので、特に
迅速回転する機関の場合、非常に短かくて、完全燃焼に
はしばしば不充分な時間しか生じないが、これはディー
ゼルエンジンの場合高度の空気過剰によってまたオット
ーエンジンの場合早期点火の抑制ないし増加による異常
着火の減少によって補償されることができるが、このこ
とはしかしながらまた効率低下の原因となる。
Since the combustion time per work stroke depends on the rotational speed, it is very short and often insufficient for complete combustion, especially in rapidly rotating engines; The excess air can also be compensated for in the case of Otto engines by reducing abnormal ignitions by suppressing or increasing pre-ignitions, but this also causes a reduction in efficiency, however.

本発明の課題は、本質的により少ない熱損失を伴う熱力
学的サイクルを形成しうる、燃料燃焼により運動エネル
ギーを得る方法を提供すること、および該方法を実施す
るための、高い熱効率と仕事効率をもった往復動内燃機
関を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a method for obtaining kinetic energy by fuel combustion, which makes it possible to form a thermodynamic cycle with essentially lower heat losses, and to provide a method with high thermal and work efficiency for carrying out the method. The object of the present invention is to provide a reciprocating internal combustion engine having the following characteristics.

この課題は、燃料の化学エネルギーが、該燃料自己点火
後の時間制御下の燃焼と熱い燃焼ガスの膨張とにより運
動エネルギーに変換させられる方法において、燃焼用空
気がほぼ等温的に圧縮されその後熱い排気ガスにより加
熱されること;圧縮加熱された前記燃焼用空気の一部が
燃料の予熱、気化および圧縮のうち少くとも予熱と気化
のために分岐されること;燃焼用空気の残余の部分およ
び形成された燃料ガスがほぼ燃焼に必要十分な割合で別
々に燃焼室ノズルに導かれ、該ノズル中で混合され、僅
かの空気過剰とともに自己点火により圧力上昇なく燃焼
させられること;未冷却の膨張させられた燃焼ガスのエ
ネルギーがピストンに伝達されること;および排気ガス
はシリンダー室から排出されることを特徴とする燃料燃
焼により運動エネルギーを得る方法によって解決される
ものである。
The problem is that the combustion air is compressed almost isothermally and then heated in such a way that the chemical energy of the fuel is converted into kinetic energy by time-controlled combustion and expansion of hot combustion gases after self-ignition of the fuel. heated by exhaust gas; a part of the compressed and heated combustion air is branched off for at least preheating and vaporization of fuel preheating, vaporization and compression; the remaining part of the combustion air and The fuel gas formed is led separately into a combustion chamber nozzle in a proportion approximately sufficient for combustion, in which it is mixed and combusted by self-ignition with a slight excess of air without pressure increase; uncooled expansion; The problem is solved by a method of obtaining kinetic energy through fuel combustion, characterized in that the energy of the combustion gases is transferred to the piston; and the exhaust gases are discharged from the cylinder chamber.

燃焼室中での過熱の阻止のために、本発明方法の好まし
い態様によれば、熱蒸気が燃焼用空気又はガスー空気混
合物に添加されることができる。
In order to prevent overheating in the combustion chamber, according to a preferred embodiment of the inventive method, hot steam can be added to the combustion air or the gas-air mixture.

エネルギー収支を更に改善するためには、この熱蒸気を
熱交換器中で熱い排気ガスによって生成させることが好
ましい。
In order to further improve the energy balance, it is preferred to generate this hot steam with hot exhaust gas in a heat exchanger.

燃焼用空気は等温的に各々の所望の圧力にまで圧縮され
、その後熱い排気ガスによって技術的に可能な限り強力
に加熱されることができる。
The combustion air can be compressed isothermally to the respective desired pressure and then heated as strongly as technically possible by hot exhaust gases.

本発明方法を実施するための往復動内燃機関は、燃焼用
空気のほぼ等温圧縮のための空気コンプレッサー;圧縮
された燃焼用空気の加熱のための、排気ガスにより加熱
される熱交換器;圧縮され加熱された空気の一部を分岐
させる分岐弁装置;分岐された前記空気と混合された燃
料の気化および圧縮のうち少くとも気化のための機構;
相互に別個に設けられた燃料導管と空気導管;シリンダ
ーの他の部分と断熱されたシリンダーヘッド;燃焼室へ
の燃料ガス及び空気の供給調整のだめ、前記燃料ガス導
管及び空気導管に配設された調節弁装置;およびピスト
ンの戻り行程の際に、膨張した燃焼ガスの燃焼室から熱
交換器への排出のための排気弁を備え、前記燃焼室の前
記シリンダーヘッド部分において、ピストンが上死点又
はその近傍に達したときに噴入された圧縮燃料ガスと空
気は,圧力上昇なしに燃焼室での自己点火により燃焼さ
せられそして膨張させられ、出力は、前記調節弁装置に
より変化せしめられる燃料供給量に応じて空転から最大
出力まで連続的に制御される。
A reciprocating internal combustion engine for carrying out the method of the invention includes: an air compressor for approximately isothermal compression of combustion air; a heat exchanger heated by exhaust gas for heating the compressed combustion air; a branching valve device for branching a part of the heated air; a mechanism for at least vaporizing and compressing fuel mixed with the branched air;
A fuel conduit and an air conduit provided separately from each other; a cylinder head insulated from the rest of the cylinder; a reservoir for adjusting the supply of fuel gas and air to the combustion chamber, provided in the fuel gas conduit and air conduit; a regulating valve arrangement; and an exhaust valve for discharging expanded combustion gases from the combustion chamber to a heat exchanger during the return stroke of the piston, the piston being at top dead center in the cylinder head portion of the combustion chamber. The compressed fuel gas and air injected when reaching or in the vicinity thereof are combusted and expanded by self-ignition in the combustion chamber without pressure rise, and the output is varied by the control valve device. It is continuously controlled from idle to maximum output depending on the supply amount.

燃焼用空気の圧縮のためのコンプレッサーは、 .好ま
しくは冷却された多段ピストンコンプレッサーであるこ
とができ、その吸気弁は高圧導管に連結された圧力調整
器によって調整されるものであり且つ個々の圧縮段の間
には中間冷却器が備えられる。
Compressors for compressing combustion air are: Preferably, it can be a cooled multi-stage piston compressor, the intake valve of which is regulated by a pressure regulator connected to a high-pressure line and with intercoolers between the individual compression stages.

特別な構成部品として装備されたピストンコンプレッサ
ーを外部原動力、たとえば電動モーターによって駆動さ
せることも可能であるが、本発明の好ましい態様によれ
ば、ピストンコンプレッサーは内燃機関のクランク軸と
直接連結される1単一のコンプレッサーを圧力貯蔵器に
結合することにより、内燃機関の多数のシリンダーに燃
焼用空気を供給するこ・とができる。
Although it is also possible to drive the piston compressor, which is equipped as a special component, by an external motive force, for example an electric motor, according to a preferred embodiment of the invention, the piston compressor is connected directly to the crankshaft of the internal combustion engine. By coupling a single compressor to a pressure reservoir, it is possible to supply combustion air to multiple cylinders of an internal combustion engine.

空気一燃料比の調節および従って最適の燃焼過程の保持
は、未燃焼の炭化水素と一酸化炭素の割合および/又は
排気ガス中の炭酸ガス含量と窒素酸化物含量を連続的に
測定する排気口中の排気ガス測定感知器並びに排気ガス
導管ないしシリンダーヘッドにおけるサーモスタットに
よって行なわれる。
Adjustment of the air-fuel ratio and thus maintenance of an optimal combustion process is achieved by continuously measuring the proportion of unburned hydrocarbons and carbon monoxide and/or the carbon dioxide content and nitrogen oxide content in the exhaust gas. This is done by means of exhaust gas measuring sensors and thermostats in the exhaust gas line or cylinder head.

排気ガス測定感知器とサーモスタットは、相互に調節装
置に働きかける。
The exhaust gas measuring sensor and the thermostat mutually influence the regulating device.

該調節装置は弁をそれに対応して作動させ、それによっ
て空気一燃料の割合をその時々の運転条件に適合させる
The regulating device operates the valves accordingly, thereby adapting the air-fuel ratio to the current operating conditions.

燃焼過程の改善、特に燃焼室内の火炎温度の低下の為に
熱い排気ガスが周囲を貫流する蒸発器が熱交換器中に設
けられている。
In order to improve the combustion process, in particular to reduce the flame temperature in the combustion chamber, an evaporator is provided in the heat exchanger, around which the hot exhaust gases flow.

その高圧一排気口は、特別な導管によって直接燃焼室に
もしくは高圧一空気導管に結合されている。
The high-pressure outlet is connected by a special conduit directly to the combustion chamber or to the high-pressure air conduit.

燃料の精製のための装置は、液体燃料たとえばガソリン
又はディーゼル燃料の流路に挿入される、気化器として
構成されることができ、これは噴射導管及び圧力ポンプ
に接続されて液体燃料を精製すれ。
The device for the purification of fuel can be configured as a vaporizer, inserted into the flow path of a liquid fuel, for example gasoline or diesel fuel, which is connected to an injection conduit and a pressure pump to purify the liquid fuel. .

種々の濃度の、残渣なしには気化しえない燃料によって
往復動内燃機関を運転するには、二基の交互に接続しう
る気化器を並列に設け、これら気化器のうちの一基は機
関運転の中断なくその時々に取外されて清浄にされ場合
Kよっては交換されることができることが好ましい。
In order to operate a reciprocating internal combustion engine with fuels of varying concentrations that cannot be vaporized without residue, two carburetors that can be connected alternately in parallel are provided, one of which is connected to the engine. Preferably, it can be removed, cleaned and even replaced at any time without interruption of operation.

本発明においては、往復動内燃機関の効率の改善のため
の本質的な寄与は、シリンダーヘッドがもたらす。
In the present invention, the essential contribution to improving the efficiency of a reciprocating internal combustion engine is provided by the cylinder head.

即ち必要に応じて一又は二以上のシリンダーヘッドの延
長部内に凹部が形成され、ピストン上部が該凹部壁面に
接触することなく、該壁.面との間に狭い環状間隙を形
成するようにピストン行程領域内において該凹部内に進
入可能であり、該凹部では燃焼が略等圧下に行われる。
That is, if necessary, a recess is formed in one or more extensions of the cylinder head so that the upper part of the piston does not come into contact with the wall of the recess. The recess can be entered in the piston stroke region so as to form a narrow annular gap with the surface, in which combustion takes place under approximately equal pressure.

かかるシリンダーヘッドの利点は、エンジンの寿命が害
われることなく、シリンダーヘッドをシリンダーブロッ
ク中の冷却された部分に対し断熱しそしてそのことによ
って熱をシリンダーヘッドにおける凹部の壁、すなわち
冷却されない燃焼室部分を区画している壁に留めておく
ことが出来ることにある。
The advantage of such a cylinder head is that it insulates the cylinder head from the cooled parts of the cylinder block and thereby transfers the heat to the walls of the recess in the cylinder head, i.e. the uncooled combustion chamber parts, without impairing the life of the engine. The reason is that it can be fastened to the wall that partitions the area.

四部はその場合、通常の往復動内燃機関において高圧縮
された燃料混合物の収容のために必要欠くべからざる空
間以外には、ピストンが上死点にあるときに凹部正面壁
とピストン正面壁との間にもはや何ら自由空間を構成し
ないように、配設される。
In that case, the space between the recess front wall and the piston front wall when the piston is at top dead center, apart from the essential space required for the accommodation of the highly compressed fuel mixture in a normal reciprocating internal combustion engine, is They are arranged so that they no longer constitute any free space between them.

シリンダーヘッド材料と特にピストン正面壁の熱的負荷
の減少のために、凹部の内壁は高耐火性材料で薄く被覆
されることができるが、被覆された凹部の内部直径は環
状間隙の形成のためにピストン直径よりも微かに大きく
される。
In order to reduce the thermal load on the cylinder head material and especially on the piston front wall, the inner wall of the recess can be thinly coated with a highly refractory material, while the inner diameter of the coated recess is reduced due to the formation of an annular gap. is made slightly larger than the piston diameter.

エンジンブロックにおける燃焼室からの熱放出は、ピス
トンが通常のように中空ピストンとして形成されている
ことおよびその内壁に断熱材が設けられていることによ
ってより一層減少される。
The heat release from the combustion chamber in the engine block is further reduced by the fact that the piston is conventionally designed as a hollow piston and that its inner wall is provided with insulation.

シリンダーにおいては圧縮仕事が何ら行われず、燃料ガ
スは燃焼を伴うように各仕事行程の最初にシリンダーに
供給されるので、仕事行程長が次のピストン行程、すな
わちもどり行程長と一致する。
No compression work is performed in the cylinder, and fuel gas is supplied to the cylinder at the beginning of each work stroke to accompany combustion, so that the work stroke length coincides with the next piston stroke, ie, the return stroke length.

この結果、たとえばシリンダーヘッドに配置された排気
弁が排気又はもどり行程の間中開かれることができるの
で、ピストンのもどり行程において燃焼ガスの均一な駆
逐が確保されるという長所が更に生じる。
This results in the further advantage that an exhaust valve arranged, for example, in the cylinder head can be open throughout the exhaust or return stroke, thereby ensuring a uniform expulsion of the combustion gases during the return stroke of the piston.

気化装置からの燃料ガスと燃焼用空気とは流動チャンネ
ルを通って自己点火点にまで加熱されたノズルのシリン
ダーヘッドに供給される。
Fuel gas and combustion air from the vaporizer are fed through flow channels to the cylinder head of the nozzle where they are heated to their autoignition point.

燃焼過程はまずビヌトンの上死点もしくは上死点前近く
で開始されねばならないので、特別に形成された、タイ
ミングに合せて作動する弁が備えつけられている。
Since the combustion process must first begin at or near top dead center of the binuton, specially designed and timed valves are provided.

この弁は、両方のガスがまず燃焼室ノズルに集められて
そこでできるだけ強力に旋回させられることを確実にす
る。
This valve ensures that both gases are first collected in the combustion chamber nozzle and swirled there as strongly as possible.

該ノズルにおける燃焼は、.圧力上昇なく行われるので
、不完全な燃料の気化が生じ且つ燃料ガス導管中にまだ
空気が存在している場合にも炎の逆流が起るという危険
は存しない。
The combustion in the nozzle is . Since this takes place without a pressure increase, there is no risk of flame backflow even if incomplete fuel vaporization occurs and air is still present in the fuel gas line.

両方のガスのタイミングを合せた混合のために ・弁は
、類似の形で高圧蒸気機関に於て使用されているように
、たとえば摺弁として構成されることができる。
For timed mixing of both gases: - The valve can be configured, for example, as a slide valve, as is used in a similar manner in high-pressure steam engines.

しかしながら特に有利なのは、対応するシリンダーヘッ
ド凹部に垂直に導かれたプランジャの下部傾斜面が、弁
座として構成されたシリンダーヘッド凹部の傾斜面の上
に支えられるとすることである。
However, it is particularly advantageous if the lower inclined surface of the plunger, which is guided perpendicularly into the corresponding cylinder head recess, rests on the inclined surface of the cylinder head recess, which is configured as a valve seat.

各々のこれらシリンダーヘッド傾斜面には、場合に応じ
て燃料ガスと燃焼用空気とのための流動チャネルが接続
されている。
Optionally, a flow channel for fuel gas and combustion air is connected to each of these cylinder head ramps.

その下端では、プランジャが燃焼室ノズルの上部を二つ
の室に分ける突出板を有しており、該突出板の側壁は、
時に応じて旋回流を形成する形状とすることができる。
At its lower end, the plunger has a protruding plate that divides the upper part of the combustion chamber nozzle into two chambers, the side walls of the protruding plate are
It can be shaped to form a swirling flow depending on the time.

該突出板はその捩れた細長い側部において、燃焼室ノズ
ルの壁の間を通って導かれており、弁開放時に両方のガ
スの時期を早まった混流を阻止する。
With its twisted elongated sides, the protruding plate is guided between the walls of the combustion chamber nozzle and prevents premature mixing of the two gases when the valve is opened.

また、燃料ガスと燃焼用空気の供給のための弁を備える
こともできることは自明であり、そのことによって特別
な量的調整を行える長所が生じる。
It is self-evident that it is also possible to provide valves for the supply of fuel gas and combustion air, which gives rise to the advantage of specific quantitative adjustment.

以下図面に示す実施態様に沿いつつ本発明を更に詳細沈
説明する。
The present invention will be explained in more detail below along with the embodiments shown in the drawings.

第1図に示された内燃機関は、二つの特別な構造グルー
プ、即ち多段ピストンコンプレッサー1およびその時々
に応じて補助器官を有する内燃機関部2から構成されて
いる。
The internal combustion engine shown in FIG. 1 consists of two special structural groups: a multistage piston compressor 1 and an internal combustion engine section 2 with optional auxiliary organs.

両構造グループのピストンは普通の方法で連接棒によっ
て単一のクランク軸3と結合される。
The pistons of both structural groups are connected to a single crankshaft 3 by a connecting rod in the usual manner.

ピストンコンプレッサー1の壁4には冷却剤用流動チャ
ンネル5が貫通されている。
The wall 4 of the piston compressor 1 is penetrated by flow channels 5 for the coolant.

低圧段の出口6と高圧段の入口7との間には中間冷却器
8が連結されており、これはケーシング9とらせん管1
0とから成っている。
An intercooler 8 is connected between the outlet 6 of the low pressure stage and the inlet 7 of the high pressure stage.
It consists of 0.

高圧導管11には、圧力調整器12が連結されており、
これは普通の方法で低圧段の吸込導管14中の弁13に
作用する。
A pressure regulator 12 is connected to the high pressure conduit 11,
This acts in the usual manner on the valve 13 in the suction conduit 14 of the low pressure stage.

高圧導管11中では、大きく等温圧縮された燃焼用空気
が矢印15の方向に熱交換器16に向かって流れる。
In the high-pressure conduit 11 , highly isothermally compressed combustion air flows in the direction of the arrow 15 towards the heat exchanger 16 .

熱交換器16は排気口17に連結され、排気口17から
熱い排ガスが流出し熱交換器16を経て導管18から放
出される。
The heat exchanger 16 is connected to an exhaust port 17 through which hot exhaust gas exits and is discharged through the heat exchanger 16 through a conduit 18.

できるだけ強力な熱移動を達成するためには、熱交換器
16中の高圧導管11はらせん管として形成される。
In order to achieve as strong a heat transfer as possible, the high-pressure conduit 11 in the heat exchanger 16 is designed as a helical tube.

燃焼用空気の加熱のために、更に熱交換器中に蒸9発器
20が設置されており、その内部では水又は湿った蒸気
が燃焼室における火炎温度の低下のために加熱されそし
て場合によれば圧縮される。
For heating the combustion air, a steam generator 20 is also installed in the heat exchanger, in which water or moist steam is heated and optionally heated to reduce the flame temperature in the combustion chamber. It is compressed according to

排気導管18には、排ガス測定感知器21とサーモスタ
ット22が設けられ、その測定値は調節装置23に与え
られる。
The exhaust conduit 18 is provided with an exhaust gas measuring sensor 21 and a thermostat 22, the measured values of which are fed to a regulating device 23.

この調節装置は三叉弁24に作用するが、そこでは加熱
された高度に圧縮された燃焼用空気のうちの一部が分岐
され、導管25を通って気化器26に導かれる。
This regulating device acts on a three-pronged valve 24 in which a portion of the heated, highly compressed combustion air is branched off and directed through a conduit 25 to a carburetor 26 .

そして該気化器26内では、導管27とポンプ28とに
よって供給された液体燃料の気化が行われる.形成され
た燃料ガスは導管29を通って送出される。
In the vaporizer 26, the liquid fuel supplied by the conduit 27 and the pump 28 is vaporized. The fuel gas formed is delivered through conduit 29.

燃焼用空気の主要部分は三叉弁24により、シリンダー
ヘッド30の少くとも一部に貫通された導管31を通っ
て流入する。
The main part of the combustion air enters via the three-pronged valve 24 through a conduit 31 which passes through at least a portion of the cylinder head 30 .

燃料ガス導管29と燃焼用空気導管31は、弁座の傾斜
面32ないし33に接続されている(第4図)。
The fuel gas conduit 29 and the combustion air conduit 31 are connected to the inclined surfaces 32 and 33 of the valve seat (FIG. 4).

この傾斜面32.33に沿うようにシリンダー状の棒状
弁34の端面が切欠かれており、該棒状弁34はシリン
ダーヘッド中の凹所35(第4図)に導かれている。
The end face of a cylindrical rod-shaped valve 34 is notched along this inclined surface 32, 33, and the rod-shaped valve 34 is guided into a recess 35 (FIG. 4) in the cylinder head.

棒状弁34の下部傾斜面は、導管29と31の両方を同
時に開閉させる。
The lower sloped surface of rod valve 34 opens and closes both conduits 29 and 31 simultaneously.

この弁34は下部の突出板36で終結しており、これは
燃焼室の上部を該室長さ方向に沿う燃焼用空気用室38
と燃料ガス用室39とに分けそして両方のガスの強力な
混合および点火が燃焼室ノズル37内における突出板3
6下方で起るようにさせる。
The valve 34 terminates in a lower projecting plate 36 which extends the upper part of the combustion chamber into a combustion air chamber 38 along the length of the chamber.
and a chamber 39 for fuel gas, and the intensive mixing and ignition of both gases is achieved by the protruding plate 3 in the combustion chamber nozzle 37.
6. Make it happen below.

第1図と第3図に示されるようにシリンダーヘッド30
Kはシリンダー状の凹部40が貫設されており、該凹部
にはピストン42の上部41が中に突出可能とされてい
る。
Cylinder head 30 as shown in FIGS.
K has a cylindrical recess 40 extending therethrough, into which an upper portion 41 of a piston 42 can protrude.

この凹部40は固有の燃焼室兼膨脹室を形成している。This recess 40 forms a unique combustion chamber and expansion chamber.

その直径はピストンの上部41の直径よりほんの少し大
きいので、ピストンは環状間隙Rの形成のもとにこの凹
部壁面と接触することなく運動する。
Its diameter is only slightly larger than the diameter of the upper part 41 of the piston, so that the piston moves without contacting the wall of this recess under the formation of the annular gap R.

ピストンの案内は、ピストンの42の下部における正規
のピストンリング43によって行われ、ふつうのシリン
ダーライナーの内壁にそってみちびかれる。
Guidance of the piston is provided by a regular piston ring 43 at the bottom of the piston 42, which is guided along the inner wall of the normal cylinder liner.

使用された潤滑剤によって制限されるシリンダー壁の温
度の制御のために、シリンダー45は空冷のための冷却
フイン46を持っている。
For control of the temperature of the cylinder wall, which is limited by the lubricant used, the cylinder 45 has cooling fins 46 for air cooling.

シリンダー壁45はしかしながら液体冷却剤たとえば水
によっても冷却されうろことは自明である。
It is obvious, however, that the cylinder wall 45 can also be cooled by a liquid coolant, for example water.

シリンダーヘッドの凹部40を高温に保持するために、
そしてシリンダーヘッド30から冷却されたシリンダー
ブロックへの著るしい熱移動を阻止するために、連結場
所には高断熱性の封入材47が存在する。
In order to maintain the recess 40 of the cylinder head at a high temperature,
In order to prevent significant heat transfer from the cylinder head 30 to the cooled cylinder block, a highly insulating encapsulant 47 is present at the connection location.

シリンダーヘッドの四部40の内壁と少くともピストン
42の上部正面壁とは、シリンダーヘッド材料の熱によ
る影響を限界内に保つために高耐火性材料の薄い塗布物
50によって被覆されている。
The inner walls of the four parts 40 of the cylinder head and at least the upper front wall of the piston 42 are coated with a thin coating 50 of highly refractory material in order to keep the thermal influences of the cylinder head material within limits.

その際、ピストン上部41の側壁もまたこの耐火性材料
で被覆されることができる。
The side walls of the piston upper part 41 can then also be coated with this refractory material.

中空ピストン42の内室でのピストン壁による大きな熱
輻射を阻止するために、この内室には、少くともピスト
ン上部の領域内において、断熱材52が設けられる。
In order to prevent significant heat radiation by the piston wall in the interior of the hollow piston 42, this interior is provided with a thermal insulation 52, at least in the region of the upper part of the piston.

シリンダーヘッド30の凹部40の正面壁には、熱交換
器16に導びかれる排気導管17が通じており、該導管
はタイミングに合せて作動する通常の排気弁53によっ
て閉じられたり開かれたりする。
The front wall of the recess 40 of the cylinder head 30 is connected with an exhaust conduit 17 leading to the heat exchanger 16, which is closed and opened by a conventional exhaust valve 53 that operates in accordance with the timing. .

本発明の往復動内燃機関の作動方法は次のとおりである
The method of operating the reciprocating internal combustion engine of the present invention is as follows.

冷却された多段ピストンコンプレッサー1において、吸
込導管14によって供給された空気が圧縮されるが、こ
こにおいてその際発生した圧縮熱はピストン壁の冷却に
よりそして中間冷却器8により実質的に排出されるので
、圧縮はほぼ等温的に進行する。
In the cooled multistage piston compressor 1, the air supplied by the suction conduit 14 is compressed, since the heat of compression generated in this case is substantially removed by cooling the piston wall and by the intercooler 8. , compression proceeds approximately isothermally.

場合によっては、技術的に可能な圧力にまで圧縮された
空気が熱交換器16中で、熱い排ガスによって可能な限
り充分加熱され、そしてその後三叉弁24に流入する。
If necessary, the air compressed to a technically possible pressure is heated as fully as possible by hot exhaust gas in the heat exchanger 16 and then flows into the three-way valve 24 .

弁で分岐させられた空気は、導管27を通って供給され
た液体燃料を気化器26において気化させ、高温高圧の
燃料ガスを、棒状弁34の上昇の際に導管29を経て燃
焼室ノズル37の上方の室39に圧送する(第4図)。
The air branched by the valve vaporizes the liquid fuel supplied through the conduit 27 in the vaporizer 26, and the high-temperature, high-pressure fuel gas is transferred to the combustion chamber nozzle 37 through the conduit 29 as the rod valve 34 rises. (FIG. 4).

燃焼用空気の主要部分は、棒状弁34の上昇の際、弁2
4から圧力導管31を通って突出板36により分けられ
たノズル31の上方の室38に流入する。
The main part of the combustion air passes through the valve 2 during the rise of the rod valve 34.
4 through a pressure conduit 31 into a chamber 38 above the nozzle 31 separated by a projecting plate 36 .

突出板36側壁にねじれを与えられた構成にもとづけば
、棒状弁34開放の際、両方のガスをノズル37での強
力なうず運動にみちびく旋回が付与される。
Based on the configuration in which the side wall of the protruding plate 36 is twisted, when the rod-shaped valve 34 is opened, a swirl is imparted that causes both gases to undergo a strong eddying motion at the nozzle 37.

燃焼は、その際、その温度が自己点火点以上である熱い
燃料ガス分子と酸素分子が、ノズルないしシリンダーヘ
ッドとピストンヘッドの熱い壁に衝突することによって
圧力上昇な,く行われる。
Combustion takes place without a pressure increase in that the hot fuel gas molecules and oxygen molecules, the temperature of which is above the autoignition point, impinge on the hot walls of the nozzle or cylinder head and piston head.

燃料ガスと燃焼用空気とのノズル37に対する定常的供
給下での燃焼時間は、ある一定のクランク軸、回転角な
いし一定のピストン行程に相轟する。
The combustion time under constant supply of fuel gas and combustion air to the nozzle 37 corresponds to a certain crankshaft, a certain rotation angle, or a certain piston stroke.

燃焼ガスにより掃気されたシリンダーヘッドー凹部の壁
が熱損失に対して経済的に可能な範囲で保護されるなら
ば、その表面ば最大出力時において約1000℃の温度
を有する。
If the walls of the cylinder head recesses scavenged by the combustion gases are protected to the extent economically possible against heat losses, their surfaces have a temperature of approximately 1000° C. at maximum power.

燃焼ガスの膨張およびそれに伴う温度降下の間、最小限
の過剰空気によって、最後の未燃焼混合物−ガス残渣を
なおかつ燃焼させることの可能性および十分な時間がガ
スに対して与えられる。
During the expansion of the combustion gases and the associated temperature drop, the minimal excess air allows the gases the possibility and sufficient time to still burn the last unburned mixture-gas residues.

燃焼室のうち熱い壁面に囲まれた部分全体は封入材47
により実質上境界を設けられているので、冷却された壁
の領域内に存する燃料ガスの完全燃焼が過冷却により阻
止されるという公知技術における難点は生じない。
The entire part of the combustion chamber surrounded by the hot walls is filled with enclosing material 47.
Since the wall is substantially delimited by the wall, the disadvantage in the prior art that the complete combustion of the fuel gas present in the region of the cooled wall is prevented by supercooling does not occur.

プラズマ吹付けによって、シリンダーヘッドー凹部とピ
ストン上部との壁に3〜4/10am厚みの耐高温性絶
縁層を形成することができる。
By plasma spraying, a high temperature resistant insulating layer with a thickness of 3 to 4/10 am can be formed on the walls of the cylinder head recess and the upper part of the piston.

該絶縁層は、膨張により温度低下したガスに熱エネルギ
ーが大部分戻されるまでは、最高温度領域でこのエネル
ギーを貯える。
The insulating layer stores this energy in the highest temperature region until it is mostly returned to the gas whose temperature has been reduced by expansion.

機関の冷却剤によって放出されてはならないこの熱量は
、有効に保持され、その結果燃料により追加的にもたら
される必要はない。
This amount of heat, which must not be given up by the engine coolant, is effectively retained, so that it does not have to be provided additionally by the fuel.

高エネルギー燃料の使用時、燃焼室に於て高すぎる火炎
温度が生ずるならば、その時は燃焼用空気を蒸発器20
で発生させた高圧蒸気と置換するか又はこの蒸気を燃焼
用空気導管31若しくは特別な導管によって燃焼室か又
は気化器にみちびくことが好ましい。
When using high-energy fuels, if too high a flame temperature occurs in the combustion chamber, then the combustion air is transferred to the evaporator 20.
It is preferable to replace the high-pressure steam generated in the combustion chamber or to lead this steam to the combustion chamber or to the carburetor by means of the combustion air conduit 31 or special conduits.

第2図においては、燃料の気化のための二つの同じユニ
ツ}60.61を備えた装置が概略的に図示されている
In FIG. 2, a device with two identical units 60, 61 for vaporizing fuel is schematically illustrated.

燃焼用空気の一部を通す導管25からは、導管62.6
3を経て気化ユニット60.61に夫々案内されており
、調節弁64,65がこれら導管内に設置されている。
From the conduit 25 through which part of the combustion air passes, the conduit 62.6
3 to vaporizer units 60, 61, respectively, and regulating valves 64, 65 are installed in these conduits.

対応する調節弁68.69を有する流出導管68,67
は導管29に導かれている。
Outflow conduits 68, 67 with corresponding control valves 68, 69
is led into conduit 29.

燃料供給は、導管27とポンプ28によって三叉弁70
を経て各々のユニット60ないし61に対し選択的K行
われる。
Fuel supply is provided by a three-pronged valve 70 via conduit 27 and pump 28.
Selective K is performed for each unit 60 to 61 through the process.

気化ユニットのこの構成によって、気化ユニットの各々
は、内燃機関の駆動を中断する必要なく、対応する調節
弁の作動によって静止され清浄にされるか又は交換され
ることができ、また不完全に気化された燃料をも挿入す
ることができる。
With this configuration of the carburetor units, each of the carburetor units can be stopped and cleaned or replaced by actuation of the corresponding control valve, without having to interrupt the operation of the internal combustion engine, and can also be completely cleaned or replaced without having to interrupt the operation of the internal combustion engine. fuel can also be inserted.

該気化器によって、固体燃料たとえば石炭、木材等およ
び粘性大なる未精製の燃料、たとえばタール、石油スピ
リット、廃油等もまた内燃機関の駆動のために禾1用す
ることがで穴る,, d/>要tx堤介には−両方の気
化ユニツ}60,61の代わりに更にもつと多くのユニ
ットを設け、時に応じて並列連結することができる。
Solid fuels such as coal, wood, etc. and viscous unrefined fuels such as tar, petroleum spirit, waste oil, etc. can also be used by the vaporizer for driving the internal combustion engine. //For the required tx connection - both vaporization units} In place of the 60 and 61, more units can be provided and connected in parallel depending on the occasion.

特別な場合には副室又は隣りのユニットに満たされた新
鮮材料の燃焼を可能に或いはより良好にするために両方
のユニット60と61との間の結合を弁70によって形
成することができる。
In special cases, the connection between the two units 60 and 61 can be formed by a valve 70 in order to enable or even better the combustion of the fresh material filled in the antechamber or in the adjacent unit.

第3図に示された機関の実施態様は、本質的部分におい
て第1図によるそれに相当するので、その共通点にはも
はやたち入る必要はない。
The embodiment of the engine shown in FIG. 3 corresponds in essential parts to that according to FIG. 1, so that there is no need to go into their common features any further.

第3図による実施態様はガス状燃料の燃焼について説明
される。
The embodiment according to FIG. 3 is described for combustion of gaseous fuel.

燃料ガスは、場合によってはクランク軸3によって駆動
することができる小さな多段ピストンコンプレッサー7
5中で実質的に等温的に圧縮される。
The fuel gas is supplied to a small multi-stage piston compressor 7 which can optionally be driven by the crankshaft 3
5 in a substantially isothermal manner.

この目的のために、低圧段77と高圧段78との間に中
間冷却器76が連結されている。
For this purpose, an intercooler 76 is connected between the low pressure stage 77 and the high pressure stage 78.

両方のコンプレッサー1および75は、各場合の媒体を
同じ圧力で、たとえば40〜50k9A−で圧縮する。
Both compressors 1 and 75 compress the medium in each case to the same pressure, for example 40 to 50 k9A.

燃焼用空気と燃焼ガスは各々導管11,82を経、熱い
排ガスがその周りを流れる二つの温熱らせん管79ない
し80中で加熱されるが、その場合調節装置81は自己
点火時等圧下で燃焼する、所望の混合気が燃焼室ノズル
37において発生するように、両者の量を調整する。
Combustion air and combustion gases are heated through conduits 11 and 82 respectively in two heating helical tubes 79 and 80 around which the hot exhaust gases flow, the regulating device 81 ensuring that the combustion occurs under equal pressure during self-ignition. The amounts of both are adjusted so that the desired air-fuel mixture is generated in the combustion chamber nozzle 37.

燃焼過程は、吸気弁34が閉じるまでは圧力上昇なしに
継続する。
The combustion process continues without pressure increase until the intake valve 34 is closed.

ピストン42はその場合、作動シリンダーの中で、全負
荷時のディーゼル発動機の容積にほぼ相当する1工程を
進むが、その容積は噴射されたディーゼル油の点火及び
燃焼後、燃焼されたガスを収容するものである。
The piston 42 then advances through one stroke in the working cylinder, approximately corresponding to the volume of the diesel engine at full load, which volume, after ignition and combustion of the injected diesel oil, carries the combusted gases. It is meant to accommodate.

場合に応じて要求される機関の出力は、一個又は複数個
の吸気弁が「充填」のみを許容するようにして、たとえ
ばピストン型蒸気機関において行われるように増加され
る。
The optionally required power of the engine is increased in such a way that one or more intake valves only allow "filling", as is the case, for example, in piston-type steam engines.

1つ又は複数のコンプレッサーは、種々の運転状態にお
いて必要とされるガス量のみを供給する。
The compressor or compressors supply only the amount of gas required in the various operating conditions.

棒状弁34の閉鎖後燃料ガスの純然たる膨脹が実質的な
後燃焼なく行われる。
After closing the rod valve 34, a pure expansion of the fuel gas takes place without substantial after-combustion.

燃料ガス用の特別な冷却されたコンプレッサー75の配
設およ9び熱交換器16での排気ガスによる燃料ガスの
加熱によって、各々のガスは高圧下に危険なく、最高の
効率で燃焼させられることができる。
Due to the arrangement of a special cooled compressor 75 for the fuel gas and the heating of the fuel gas by the exhaust gas in the heat exchanger 16, the respective gases are combusted under high pressure and without danger and with maximum efficiency. be able to.

混合気のノズル37へのタイミングを合せた供給および
形成は、第1図による実施態様におけるように、第4図
に図示された弁機構によって行われる。
The timed supply and formation of the air-fuel mixture to the nozzle 37 takes place, as in the embodiment according to FIG. 1, by the valve mechanism illustrated in FIG.

第5図には、シリンダーヘッド30の凹部40の深さが
できる限りピストン行程に一致するべきことが示されて
いる。
FIG. 5 shows that the depth of the recess 40 in the cylinder head 30 should correspond as closely as possible to the piston stroke.

そのことにより、固有の燃焼室部分は断熱されたシリン
ダーヘッド内にのみあるので非常に僅かな熱量のみが機
関の冷却剤に伝達されるにすぎないことが保証される。
This ensures that only a very small amount of heat is transferred to the engine coolant, since the specific combustion chamber part is located only in the insulated cylinder head.

機関が冷たく、空気と燃料ガスがまだ加熱されない状態
においては、点火は作動シリンダーへのガスないし空気
給入の領域内での、点火プラグから生じたアークによっ
て行われる。
When the engine is cold and the air and fuel gases are not yet heated, ignition is effected by an arc originating from the spark plug in the region of the gas or air supply to the working cylinder.

外部点火装置は、自己点火のための運転温度に達するま
で作動している。
The external igniter is activated until operating temperature is reached for self-ignition.

本発明による内燃機関は両方の回転方向に回ることがで
きる。
The internal combustion engine according to the invention can rotate in both directions of rotation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による往復動内燃機関の一実施例におけ
る縦断側面図、第2図は残渣形成を免れ得ない燃料用の
気化機構の概略図、第3図は本発明による往復動内燃機
関の他の実施例における縦断側面図、第4図は第1図お
よび第3図の内燃機関において設けられた弁と燃焼室ノ
ズルとの詳細を示す部分断面図、第5図は本発明による
往復動内燃機関の概略正面図である。 1・・・空気コンプレッサー、16・・・熱交換器、2
4・・・弁、26・・・燃料気化及び/又は圧縮機構、
29・・・燃料ガスチャネル、30・・・シリンダーヘ
ッド、31・・・空気チャネル、34・・・チャネル2
9,31に作用する弁、37・・・シリンダーヘッド3
0における燃焼室、53・・・排気弁。
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of an embodiment of a reciprocating internal combustion engine according to the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of a vaporization mechanism for fuel that cannot avoid forming residues, and FIG. 3 is a reciprocating internal combustion engine according to the present invention. FIG. 4 is a partial sectional view showing details of the valve and combustion chamber nozzle provided in the internal combustion engine of FIGS. 1 and 3, and FIG. 5 is a reciprocating engine according to the present invention. 1 is a schematic front view of a dynamic internal combustion engine. 1... Air compressor, 16... Heat exchanger, 2
4... Valve, 26... Fuel vaporization and/or compression mechanism,
29... Fuel gas channel, 30... Cylinder head, 31... Air channel, 34... Channel 2
Valve acting on 9, 31, 37... cylinder head 3
Combustion chamber at 0, 53...exhaust valve.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 燃料の化学エネルギーが、該燃料自己点火後の時間
制御下の燃焼と熱い燃焼ガスの膨張とにより運動エネル
ギーに変換させられる方法において、燃焼用空気がほぼ
等温的に圧縮されその後熱い排気ガスにより加熱される
こと;圧縮加熱された前記燃焼用空気の二部が燃料の予
熱、気化および圧縮のうち少くとも予熱と気化のために
分岐されること;燃焼用空気の残余の部分および形成さ
れた燃料ガスがほぼ燃焼に必要十分な割合で別々に燃焼
室ノズルに導かれ、該ノズル中で混合され、僅かの空気
過剰とともに自己点火により圧力上昇なく燃焼させられ
ること;未冷却の膨張させられた燃焼ガスのエネルギー
がピストンに伝達されること;および排気ガスはシリン
ダー室から排出されることを特徴とする燃料燃焼により
運動エネルギーを得る方法。 2 燃焼用空気のほぼ等温圧縮のための空気コンプレッ
サー;圧縮された燃焼用空気の加熱のための、排気ガス
により加熱される熱交換器;圧縮さ糺加熱された空気の
一部を分岐させる分岐弁装置;分岐された前記空気と混
合された燃料の気化および圧縮のうち少くとも気化のた
めの機構;相互に別個に設けられた燃料導管と空気導管
;シリンダーの他の部分と断熱されたシリンダーヘッド
;燃焼室への燃料ガス及び空気の供給調整のため、前記
燃料ガス導管及び空気導管に配設された調節弁装置;お
よびピストンの戻り行程の際に、膨張した燃焼ガスの燃
焼室から熱交換器への排出のための排気弁を備え、前記
燃焼室の前記シリンダーヘッド部分において、ピストン
が上死点又はその近傍に達したときに噴入された圧縮燃
料ガスと空気は圧力上昇なしに燃焼室での自己点火によ
り燃焼させられそして膨張させられ、出力は、前記調節
弁装置により変化せしめられる燃料供給量に応じて空転
から最大出力まで連続的に制御されることを特徴とする
往復動内燃機関。 3 燃焼用空気のほぼ等温圧縮のための空気コンプレッ
サー;圧縮された燃焼用空気の加熱のための、排気ガス
により加熱される熱交換器;圧縮され加熱された空気の
一部を分岐させる分岐弁装置;分岐された前記空気と混
合された燃料の気化および圧縮のうち少くとも気化のた
めの機構;相互に別個に設けられた燃料導管と空気導管
;シリンダーの他の部分と断熱されたシリンダーヘッド
;燃焼室への燃料ガス及び空気の供給調整のだめ、前記
燃料ガス導管及び空気導管に配設された調節弁装置;お
よびピストンの戻り行程の際に、膨張した燃焼ガスの燃
焼室から熱交換器16への排出のための排気弁53を備
え、前記燃焼室の前記シリンダーヘッド部分において、
ピストンが上死点又はその近傍に達したときに噴入され
た圧縮燃料ガスと空気は圧力上昇なしに燃焼室での自己
点火により燃焼させられそして膨張させられ、出力は、
前記調節弁装置により変化せしめられる燃料供給量に応
じて空転から最大出力まで連続的に制御される往復動内
燃機関にして、燃焼室への燃料ガス及び空気の供給を調
整する調節弁装置が、シリンダーヘッドの凹部を形成す
る壁に設けられた孔に案内されるブランジャを有してお
り、該プランジャは、前記調節弁装置の閉鎖状態におい
て該プランジャ下部傾斜面を、該傾斜面に対応して傾斜
して形成された弁座により支えられると共に、前記燃焼
室の上部に形成されたノズルを、燃焼用空気通路と燃料
ガス通路とに分かつ突出板を備えており、前記燃焼用空
気導管は前記弁座面の一方に、前記燃料ガス導管は前記
弁座面の他方に夫々接続されていることを特徴とする往
復動内燃機関。
[Scope of Claims] 1. A method in which the chemical energy of a fuel is converted into kinetic energy by time-controlled combustion and expansion of hot combustion gases after self-ignition of the fuel, in which the combustion air is compressed approximately isothermally. and then heated by hot exhaust gases; two parts of the compressed and heated combustion air are branched for preheating, vaporization and compression of the fuel, at least for preheating and vaporization; the remainder of the combustion air; and the fuel gas formed, in approximately sufficient proportions for combustion, are conducted separately into a combustion chamber nozzle, where they are mixed and combusted by self-ignition with a slight excess of air without pressure increase; A method for obtaining kinetic energy by fuel combustion, characterized in that the energy of the cooled expanded combustion gases is transferred to the piston; and the exhaust gases are discharged from the cylinder chamber. 2 Air compressor for almost isothermal compression of combustion air; heat exchanger heated by exhaust gas for heating of compressed combustion air; branch for branching off a part of the compressed and heated air A valve device; a mechanism for at least vaporization of the branched fuel mixed with the air; a fuel conduit and an air conduit provided separately from each other; a cylinder insulated from other parts of the cylinder; head; a regulating valve device arranged in said fuel gas conduit and air conduit for regulating the supply of fuel gas and air to the combustion chamber; and a control valve device arranged in said fuel gas conduit and air conduit for regulating the supply of fuel gas and air to the combustion chamber; An exhaust valve is provided for discharge to an exchanger, in the cylinder head portion of the combustion chamber, the compressed fuel gas and air injected when the piston reaches or near top dead center is maintained without pressure increase. A reciprocating motion characterized in that the fuel is combusted and expanded by self-ignition in the combustion chamber, and the output is continuously controlled from idle to maximum output according to the amount of fuel supplied that is varied by the control valve device. Internal combustion engine. 3 Air compressor for nearly isothermal compression of combustion air; heat exchanger heated by exhaust gas for heating of compressed combustion air; branch valve for branching off a part of the compressed and heated air device; a mechanism for at least vaporization of the branched fuel mixed with the air; a fuel conduit and an air conduit provided separately from each other; a cylinder head insulated from other parts of the cylinder; a regulator for regulating the supply of fuel gas and air to the combustion chamber; a regulating valve device arranged in the fuel gas conduit and the air conduit; and a heat exchanger for transferring the expanded combustion gas from the combustion chamber during the return stroke of the piston; 16, in the cylinder head part of the combustion chamber,
When the piston reaches or near top dead center, the injected compressed fuel gas and air are combusted and expanded by self-ignition in the combustion chamber without pressure rise, and the output is:
A control valve device that adjusts the supply of fuel gas and air to the combustion chamber of a reciprocating internal combustion engine that is continuously controlled from idle to maximum output according to the fuel supply amount changed by the control valve device, The plunger has a plunger guided in a hole provided in a wall forming a recess of the cylinder head, and the plunger has a lower inclined surface corresponding to the inclined surface in the closed state of the control valve device. The combustion air conduit is supported by an inclined valve seat and includes a protruding plate that divides a nozzle formed in the upper part of the combustion chamber into a combustion air passage and a fuel gas passage, and the combustion air conduit is connected to the combustion air passage. A reciprocating internal combustion engine, characterized in that the fuel gas conduit is connected to one of the valve seat surfaces and the fuel gas conduit is connected to the other valve seat surface, respectively.
JP10791475A 1975-09-04 1975-09-04 Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method Expired JPS598650B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10791475A JPS598650B2 (en) 1975-09-04 1975-09-04 Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10791475A JPS598650B2 (en) 1975-09-04 1975-09-04 Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5232404A JPS5232404A (en) 1977-03-11
JPS598650B2 true JPS598650B2 (en) 1984-02-25

Family

ID=14471243

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10791475A Expired JPS598650B2 (en) 1975-09-04 1975-09-04 Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS598650B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5232404A (en) 1977-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4040400A (en) Internal combustion process and engine
US5937799A (en) Cylinder water injection engine
US3537437A (en) Internal combustion engine with permanent dynamic balance
US4527516A (en) Dual fuel engine
US9074526B2 (en) Split cycle engine and method with increased power density
US3958540A (en) Staged internal combustion engine with interstage temperature control
US3842808A (en) Regenerative steam ignition internal combustion engine
JP2009539030A (en) Improved engine
US8387570B2 (en) Coke burning engine
US6449940B2 (en) Internal combustion engine
JP2023010579A (en) Two-stroke uniflow scavenging-air crosshead type internal combustion engine, and method for operating it
US6298825B1 (en) Method for igniting a multi-cylinder reciprocating gas engine by injecting an ignition gas
US3408811A (en) Internal combustion engines
US6314925B1 (en) Two-stroke internal combustion engine with recuperator in cylinder head
JP2023103406A (en) Exhaust gas recirculation system and ship provided with the same
US2376479A (en) Internal-combustion engine and combustion mixture therefor
US3896774A (en) Staged internal combustion engine with modulating interstage temperature control
CN1033240C (en) Rotary engine with rolling pistons
GB2136049A (en) A Dual Combustion Compound Gas and Thermal Engine
US6263860B1 (en) Intake stratifier apparatus
JPS598650B2 (en) Method for obtaining kinetic energy by burning fuel and reciprocating internal combustion engine for carrying out the method
NO349610B1 (en) Design of combustion chambers in piston engines using highly flammable fuels
US6295965B1 (en) Engine cylinder stratifier
US4333423A (en) Engine steam stratifier
US4034561A (en) Exhaust reaction assembly for multi-cylinder internal combustion engine