NL8602238A

NL8602238A - Vehicle IC-engine with super charger - has different volume cylinder piston units connected to combustion chamber in series

Info

Publication number: NL8602238A
Application number: NL8602238A
Authority: NL
Original assignee: Ambridge Ltd
Priority date: 1986-04-29
Filing date: 1986-09-04
Publication date: 1987-11-16

Abstract

The piston-type ic engine incorporates a cylinder with piston, together with a compressor, air intake, exhaust, and fuel-supply. It has a fixed combustion chamber (18), to which the fuel supply (19) and an outlet (17) from the compressor (13) are connected. There are two cylinder-piston units connected in series with an outlet from the chamber, the second (12) having a larger swept volume than the first (13), so that the combustion gases from the chamber expand in two stages.

Description

T-4P . ' % tT-4P. % t

ZUIGER—VERBRANDINGSMOTORPISTON — COMBUSTION ENGINE

De uitvinding heeft betrekking op een zuiger-verbran-dingsmotor omvattende ten minste één zuiger/cilinderstelsel en een compressor en voorzien van luchtinlaat-/ brandstoftoevoer- en uitlaatgasafvoermiddelen.The invention relates to a piston combustion engine comprising at least one piston / cylinder system and a compressor and provided with air inlet / fuel supply and exhaust gas discharge means.

5 Zuiger-verbrandingsmotoren zijn algemeen bekend en worden toegepast als onafhankelijke krachtbron zowel in stationaire opstellingen als in voertuigen. In het bijzonder motoren voor deze laatste toepassing hebben een aantal bezwaren/ waaronder het optreden van schadelijke bestanddelen in 10 de uitlaatgassen/ welke bezwaren door kunstgrepen weggenomen moeten worden/ zoals in dit geval het toepassen van een katalysator in de uitlaatgasleiding.Piston internal combustion engines are well known and are used as an independent power source in both stationary arrangements and in vehicles. In particular engines for the latter application have a number of drawbacks / including the occurrence of harmful components in the exhaust gases / which drawbacks must be eliminated by artifice / such as in this case the use of a catalyst in the exhaust gas pipe.

Het doel van de uitvinding is een motor van de in de aanhef omschreven soort te verschaffen die beter geschikt is 15 voor gebruik in voertuigen.The object of the invention is to provide an engine of the type described in the preamble which is more suitable for use in vehicles.

Bij een verbrandingsmotor volgens de uitvinding wordt dit bereikt doordat de motor een vaste verbrandingskamer omvat/ waarmee de brandstoftoevoermiddelen en een uitlaat van de compressor zijn verbonden/ en het zuiger/cilinderstelsel 20 ten minste twee7 in serie met een uitlaat van de verbrandingskamer verbonden zuiger/cilindersamenstellen, waarvan het tweede en volgende een groter slagvolume heeft dan het voorgaande/ omvat/ zodanig dat verbrandingsgas uit de verbrandingskamer in ten minste twee trappen in het zuiger/cilinder-25 stelsel kan expanderen. Hierdoor kan de verbranding in de uitwendige verbrandingskamer continu geschieden/ onder ideale omstandigheden. Ten opzichte van de verbranding in een inwendige verbrandingsmotor/ die binnen zeer korte tijd moet geschieden/ zijn de omstandigheden bij de motor volgens de uit-30 vinding aanmerkelijk gunstiger. Ook bij hoge toerentallen is voldoende tijd voor een volledige verbranding beschikbaar.In a combustion engine according to the invention this is achieved in that the engine comprises a fixed combustion chamber / with which the fuel supply means and an outlet of the compressor are connected / and the piston / cylinder system 20 at least two7 piston / cylinder assemblies connected in series with an outlet of the combustion chamber , the second and following of which have a larger displacement than the previous one / comprising / such that combustion gas from the combustion chamber can expand in at least two stages in the piston / cylinder assembly. This allows the combustion in the external combustion chamber to take place continuously / under ideal conditions. Compared to combustion in an internal combustion engine, which must take place within a very short time, the conditions of the engine according to the invention are considerably more favorable. Sufficient time for complete combustion is also available at high speeds.

Het maximaal toerental van de motor wordt daardoor voor het overgrote gedeelte slechts bepaald door de mechanische eisen.The maximum speed of the engine is therefore largely determined by the mechanical requirements.

8602233 > Λ 28602233> Λ 2

Het motorkoppel is nagenoeg alleen afhankelijk van de druk in de verbrandingskamer.The engine torque depends almost exclusively on the pressure in the combustion chamber.

Door de meertraps-expansie wordt de maximale lagerbe-lasting in de motor aanzienlijk beperkt/ hetgeen gunstig is 5 voor het toelaten van een hoog toerental en/of een zeer lichte bouw.Due to the multi-stage expansion, the maximum bearing load in the motor is considerably limited, which is favorable for allowing a high speed and / or a very light construction.

Het expansievolume van de tweede trap/ of wanneer meer dan twee trappen aanwezig zijn/ in de laatste trap/ is zo groot/ dat het in de eerste trap toegevoerde volume aan 10 -verbrandingsgas tot een lage einddruk kan expanderen/ en daarbij arbeid kan leveren.The expansion volume of the second stage / or when more than two stages are present / in the last stage / is so large / that the volume of 10 combustion gas supplied in the first stage can expand to a low final pressure and thereby provide work.

Door deze gunstige eigenschappen is de zuiger-ver-brandingsmotor volgens de uitvinding bijzonder geschikt voor toepassing in een motorvoertuig. Doordat hoge toerentallen 15 bereikbaar zijn en door het constante motorkoppel kan de motor kleiner en lichter worden gebouwd dan een conventionele zuigermotor met overeenkomstige prestatie. Door de schone verbranding zijn geen extra maatregelen voor het reinigen van het uitlaatgas nodig.Due to these favorable properties, the piston combustion engine according to the invention is particularly suitable for use in a motor vehicle. Due to the fact that high speeds are reached and because of the constant engine torque, the engine can be built smaller and lighter than a conventional piston engine with corresponding performance. Due to the clean combustion, no additional measures for cleaning the exhaust gas are required.

20 De verbranding vindt plaats bij constant volume en kan bij hoge druk geschieden/ hetgeen uit het oogpunt van thermodynamisch rendement gunstig is.The combustion takes place at a constant volume and can take place at high pressure, which is favorable from the viewpoint of thermodynamic efficiency.

Een extra voordeel van de motor volgens de uitvinding is dat door de constante verbranding de geluidsproduktie tij-25 dens het bedrijf zeer gering is.An additional advantage of the engine according to the invention is that due to the constant combustion, the noise production during operation is very small.

Met de maatregel van conclusie 2 wordt een gunstige constructie bereikt/ die in principe niet sterk afwijkt van de bekende inwendige verbrandingsmotoren/ zodat de op dat gebied verzamelde uitgebreide kennis kan worden benut.The measure of claim 2 achieves a favorable construction / which in principle does not deviate significantly from the known internal combustion engines / so that the extensive knowledge gathered in that field can be utilized.

30 Met de maatregel van conclusie 3 wordt een verdere vermindering van de lagerbelasting bereikt/ doordat slechts de resultante van de op de zuigers werkende krachten naar de krukas wordt doorgeleid.With the measure of claim 3 a further reduction of the bearing load is achieved / in that only the resultant of the forces acting on the pistons is transmitted to the crankshaft.

Door uitvoering van de motor volgens de uitvinding *35 met rotatiezuigers/ volgens conclusie 4/ kunnen de algemeen bekende voordelen van dit type motor worden benut/ terwijl . de algemeen bekende nadelen/ die hoofdzakelijk in de onvolledige verbranding liggen/ niet optreden.By designing the engine according to the invention * 35 with rotary pistons / according to claim 4 / the well-known advantages of this type of engine can be utilized / while. the well-known disadvantages / which lie mainly in the incomplete combustion / do not occur.

860 2 23 8 3860 2 23 8 3

Met de maatregel van conclusie 5 wordt bereikt dat de verhitting van de rotatiezuiger door expanderend gas afgewisseld wordt met afkoeling door aangezogen verbrandingslucht.The measure of claim 5 achieves that the heating of the rotary piston by expanding gas is alternated with cooling by suctioned combustion air.

Door toepassing van roterende kleppen kan een nauw- 5 keurige dosering van de hoeveelheid in de eerste trap van de expansor toegelaten verbrandingsgas worden bereikt.By using rotary valves, an accurate dosing of the amount of combustion gas admitted in the first stage of the expander can be achieved.

»»

Gebleken is dat de maatregel van conclusie 7 de tem-peratuurbelasting van de eerste trap van het expansie-zuiger/ cilinderstelsel binnen voor gebruikelijke constructiemateria-10 len toelaatbare grenzen blijft.It has been found that the measure of claim 7 remains the temperature load of the first stage of the expansion piston / cylinder system within permissible limits for conventional construction materials.

Bij voorkeur wordt echter volgens conclusie 8 de eerste trap van het expansie-zuiger/cilinderstelsel uitgevoerd in hittebestendig keramisch materiaal. Hierdoor kan afgezien worden van een koelsysteem. Aangezien het expanderende gas 15 door de initiële expansie reeds aanzienlijk afkoelt/ is de temperatuurbelasting van de volgende trap of trappen zonder koeling niet te hoog.Preferably, however, according to claim 8, the first stage of the expansion piston / cylinder system is made of heat-resistant ceramic material. This means that a cooling system can be dispensed with. Since the expanding gas 15 already cools considerably due to the initial expansion, the temperature load of the next stage or stages without cooling is not too high.

Met de maatregel volgens conclusie 9 wordt bereikt/ dat de hoofdlagerbelasting van de krukas geringer is, aange-20 zien een gedeelte van de door de expansor geleverde kracht direkt via de krukastap doorgegeven wordt aan de compressor.The measure according to claim 9 achieves that the main bearing load of the crankshaft is less, since a part of the force supplied by the expander is passed on directly to the compressor via the crankshaft step.

De uitvinding zal verder toegelicht worden in de navolgende beschrijving van een aantal in de bijgevoegde tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden.The invention will be further elucidated in the following description of a number of exemplary embodiments shown in the attached drawings.

25 Fig. 1 -toont een langsdoorsnede van een motor volgens de uitvinding met een opstelling van de compressie- en expan-sie-cilinderstelsels in lijn.FIG. 1 shows a longitudinal section of an engine according to the invention with an arrangement of the compression and expansion cylinder systems in line.

Fig. 2 toont een dwarsdoorsnede van een motor met cilinders in V-opstelling.Fig. 2 shows a cross section of a motor with cylinders in V-arrangement.

30 Fig. 3 toont een geschematiseerde andere uitvoerings vorm van de motor volgens de uitvinding.FIG. 3 shows a schematized other embodiment of the motor according to the invention.

Fig. 4 toont weer een andere uitvoeringsvorm.Fig. 4 shows yet another embodiment.

De geschematiseerde motor 1 van fig. 1 omvat een eerste zuiger/cilinderstelsel 2 en een tweede zuiger/cilinder-35 stelsel 3. Deze stelsels zijn op bekende wijze gekoppeld met een krukas 4.The schematic engine 1 of Fig. 1 comprises a first piston / cylinder assembly 2 and a second piston / cylinder assembly 35. These assemblies are coupled in known manner to a crankshaft 4.

Het eerste zuiger/cilinderstelsel 2 vormt een twee-traps-compressor met een eerste zuiger 7, die bij beweging 060 2 238 i- Λ 4 naar beneden via de klep 8 lucht aanzuigt in de cilinderkamer 12. Bij opgaande beweging van de zuiger 7 wordt de bij de vorige slag aangezogen lucht via het perskanaal 9 in de tweede cilinderkamer 13 geperst. De beweging van de zuiger 7 is ge-5 koppeld met die van de zuiger 11, zodat de volumevergroting van de cilinderkamer 13 evenredig met de volumeverkleining van de cilinderkamer 12 verloopt. In het perskanaal 9 is een terugslagklep 10 opgenomen.The first piston / cylinder system 2 forms a two-stage compressor with a first piston 7, which draws air into the cylinder chamber 12 during movement 060 2 238 i-Λ 4 downwards via valve 8. the air drawn in during the previous stroke is forced into the second cylinder chamber 13 via the pressure channel 9. The movement of the piston 7 is coupled to that of the piston 11, so that the volume increase of the cylinder chamber 13 is proportional to the volume reduction of the cylinder chamber 12. A non-return valve 10 is incorporated in the pressure channel 9.

Bij de daarop volgende neerwaartse slag van het zui-10 gerstelsel wordt de lucht in de cilinderkamer 13 eerst verder gecomprimeerd en vervolgens via de klep 17 in de verbran-dingskamer 18 geperst. Door deze compressie in twee trappen kan een hoge einddruk worden bereikt en is bovendien de la-gerbelasting op de krukas gunstig in de tijd gespreid.During the subsequent downward stroke of the piston system, the air in the cylinder chamber 13 is first further compressed and then forced through the valve 17 into the combustion chamber 18. This two-stage compression allows a high final pressure to be achieved and, moreover, the bearing load on the crankshaft is spread favorably over time.

15 In de verbrandingskamer 18 wordt een gewenste hoe veelheid brandstof via de brandstoftoevoer 19 toegevoerd. Deze brandstof wordt bij het starten van de motor met behulp van de ontsteking 20 tot ontbranding gebracht. Tijdens bedrijf van de motor vindt in de verbrandingskamer 18 een con-,20 stante verbranding plaats, zodat geen ontsteking meer nodig is.In the combustion chamber 18, a desired amount of fuel is supplied via the fuel supply 19. This fuel is ignited by ignition 20 when the engine is started. During the operation of the engine, a constant combustion takes place in the combustion chamber 18, so that ignition is no longer required.

De in de verbrandingskamer 18 gevormde hete verbrandingsgassen die op grond van bekende thermodynamische overwegingen een grotere energie-inhoud hebben dan de in de ver-25 brandingskamer 18 geperste lucht, worden in het tweede zui-ger/cilinderstelsel 3 geëxpandeerd, waarbij deze in de gassen aanwezige energie gedeeltelijk omgezet wordt in mechanische energie.The hot combustion gases formed in the combustion chamber 18 which, due to known thermodynamic considerations, have a greater energy content than the air compressed in the combustion chamber 18, are expanded in the second piston / cylinder system 3, these in the gases present energy is partly converted into mechanical energy.

De verbrandingsgassen worden via het kanaal 25 en de 30 klep 26 onder de zuiger 24 in de eerste trap gebracht. De klep 26 wordt zodanig bediend dat tijdens een gedeelte van de opwaartse slag van de zuiger 24 gas onder druk wordt toegevoerd; hierbij en bij de verdere opwaartse slag wordt arbeid geleverd. Zodra de zuiger 24 in zijn bovenste dode punt is 35 aangekomen, wordt de klep 30 over een kwart slag in de richting tegen de klok in, in de stand van fig. 1 gedraaid, zo-- dat het in de cilinderkamer 27 aanwezige gas onder druk naar de cilinderkamer 28 van de tweede trap kan stromen. De zui- 860 2 238 5 * ger 29 wordt door het expanderende gas naar beneden gedreven/ waarbij arbeid wordt geleverd die op de krukas 4 wordt overgebracht.The combustion gases are introduced into the first stage via the channel 25 and the valve 26 under the piston 24. The valve 26 is operated such that gas is supplied under pressure during part of the upward stroke of the piston 24; work is done in this and during the further upward movement. As soon as the piston 24 has reached its top dead center, the valve 30 is turned a quarter turn counterclockwise, in the position of fig. 1, so that the gas present in the cylinder chamber 27 is pressure can flow to the second stage cylinder chamber 28. The piston 29 is driven downward by the expanding gas, providing work which is transferred to the crankshaft 4.

Zodra de zuiger 29 in de onderste stand is aangeko— 5 men/ wordt de klep 30 weer een kwart slag in de richting van de klok terug gedraaid. In de eerste cilinderkamer 27 wordt opnieuw gas onder druk toegevoerd/ terwijl het geëxpandeerde gas uit de cilinderkamer 28 via leiding 31 wordt afgevoerd.As soon as the piston 29 has reached its lowest position, the valve 30 is again turned a quarter of a turn clockwise. In the first cylinder chamber 27 gas is supplied under pressure again, while the expanded gas is discharged from the cylinder chamber 28 via line 31.

De motor kan zodanig gedimensioneerd worden/ dat de 10 door het zuiger/cilindersysteem 24/27 gedoseerde hoeveelheid gas in de laatste expansietrap tot atmosferische druk expandeert. Bij de opwaartse slag van de zuiger 29 kan het verbrandingsgas dan zonder drukverschil via de uitlaatklep 30 naar buiten worden verdrongen. Doordat geen drukverschil aan-15 wezig is/ is de geluidsproduktie nagenoeg nihil.The engine can be dimensioned such that the amount of gas dosed by the piston / cylinder system 24/27 expands to atmospheric pressure in the last expansion stage. During the upward stroke of the piston 29, the combustion gas can then be displaced outwards via the outlet valve 30 without a differential pressure. Because no pressure difference is present, the noise production is virtually nil.

Het zal duidelijk zijn dat de volumes van de verschillende trappen in de compressor zowel als in de expansor binnen redelijke grenzen vrij gekozen kunnen worden/ zodat voor bepaalde bedrijfsomstandigheden optimale resultaten wor-20 den bereikt. De getrapte expansie heeft het voordeel dat de maximale lagerbelasting aanzienlijk kleiner is dan wanneer bijvoorbeeld het te expanderen verbrandingsgasvolume direkt in de laatste expansietrap gebracht zou worden. Door de koppeling van de zuigers op de aangegeven wijze wordt slechts 25 een verschilkracht op de krukas overgebracht/ hetgeen de lagerbelasting verder beperkt.It will be clear that the volumes of the different stages in the compressor as well as in the expander can be freely chosen within reasonable limits / so that optimal results are obtained for certain operating conditions. The stepped expansion has the advantage that the maximum bearing load is considerably smaller than if, for example, the combustion gas volume to be expanded would be brought directly into the last expansion step. Due to the coupling of the pistons in the manner indicated, only a differential force is transmitted to the crankshaft, which further limits the bearing load.

De in fig. 2 getoonde motor volgens de uitvinding omvat twee zuiger/cilinderstelsels die op op zichzelf bekende wijze in een V-opstelling zijn geplaatst. Het compressie-zui-30 ger/cilinderstelsel 41 en het expansie-zuiger/cilinderstel-sel 42 zijn door middel van hun drijfstang gekoppeld met één kruk van de krukas 44. Door de V-opstelling ontstaat in de compressie- en de expansieslag een vaste faseverschuiving/ de fasehoek waarvan wordt bepaald door de hoek van de V. Aan-35 gezien de inhoud van de verbrandingskamer 43 overeenkomt met enige malen/ bijvoorbeeld tienmaal/ de inhoud van de laatste compressietrap resp. eerste expansietrap/ is dit voor de werking van de motor van geen belang. Bij de in fig. 1 getoonde 660 2 23 3 - 4- ^ 6 uitvoering is een faseverschuiving van 180° aanwezig,. die echter ook met het oog op balancering anders gekozen kan worden. Hoewel in fig. 1 en 2 telkens slechts één compressie-zuiger/cilinderstelsel en één expansie-zuiger/cilinderstel-5 sel wordt getoond, kan een motor een aantal van deze paren omvatten. Daarbij kan de verbrandingskamer voor alle paren gemeenschappelijk zijn.The engine according to the invention shown in fig. 2 comprises two piston / cylinder systems which are placed in a V-arrangement in known manner. The compression piston / cylinder assembly 41 and the expansion piston / cylinder assembly 42 are coupled by means of their connecting rod to one crank of the crankshaft 44. The V-arrangement creates a fixed compression and expansion stroke. phase shift / phase angle which is determined by the angle of the V. On-35 since the content of the combustion chamber 43 corresponds to several times / for example ten times / the content of the last compression stage, respectively. first expansion stage / this is not important for engine operation. In the 660 2 23 3 - 4 - 6 embodiment shown in Fig. 1, a phase shift of 180 ° is provided. which can also be chosen differently with a view to balancing. Although only one compression piston / cylinder assembly and one expansion piston / cylinder assembly is shown in Figures 1 and 2 at a time, an engine may include some of these pairs. In addition, the combustion chamber can be common to all pairs.

Bij een V-opstelling zoals in fig. 2 zal de verbrandingskamer 43 zich dan evenwijdig aan de krukas uitstrekken. 10 Deze opstelling maakt dus een compacte bouw mogelijk. In de verbrandingskamer 43 is een scheidingswand 45 opgenomen. Deze ,scheidingswand is aan de langseinden van openingen voorzien, zodat een gelijkmatige stroming van de verbrandingsgassen wordt bereikt. Als alternatief kan de scheidingswand 45 15 ook een geperforeerde plaat zijn die een gelijkmatige stroming verzekert.In a V-arrangement as in Fig. 2, the combustion chamber 43 will then extend parallel to the crankshaft. This arrangement therefore allows a compact construction. A partition wall 45 is incorporated in the combustion chamber 43. This dividing wall is provided with openings at the longitudinal ends, so that an even flow of the combustion gases is achieved. Alternatively, the dividing wall 45 can also be a perforated plate which ensures an even flow.

Aangezien bij de motor volgens'de uitvinding de compressie en de expansie in gescheiden systemen plaatsvindt, kunnen de compressor en expansor voor hun betreffende func-20 tie optimaal worden geconstrueerd. Zoals bij de schematisch in fig. 3 getoonde motor 50 volgens de uitvinding kan de compressor 51 dus bijvoorbeeld een Rootes-compressor zoals weergegeven, of ook een schroefcompressor of dergelijke zijn. Het expansie-zuiger/cilinderstelsel wordt bij de motor 50 ge-25 vormd door een rotatiezuigerstelsel. Bij de hier getoonde uitvoering zijn de rotatiezuigerstelsels van het bekende type waarbij de rotatiezuiger driehoekig is en de "cilinder"-ruimte tweevoudig is. Zoals getoond worden de verbrandingsgassen uit de verbrandingskamer 52 toegevoerd aan zowel de 30 eerste "cilinder"ruimte 55 als de tweede "cilinder"ruimte 56 van de eerste expansietrap 53. Bij een zuiger/cilinderstel-sel van dit type verzorgt de rotatiezuiger zelf het openen en sluiten van de inlaat- en uitlaatpoorten, zodat afzonderlijke kleppen overbodig zijn. De eerste expansietrap 53 do-35 seert in deze configuratie telkens een bepaald volume verbrandingsgas, dat in de tweede expansietrap verder expandeert. Door een geschikte plaatsing van de inlaatpoorten kan in de eerste expansietrap een eerste expansie optreden. De 8602 238 • ' * 7 compressor 51 en de rotatiezuigers van de eerste en tweede expansietrap 53/ 54 kunnen direkt gekoppeld zijn.Since in the motor according to the invention the compression and the expansion take place in separate systems, the compressor and expander can be optimally constructed for their respective function. As with the motor 50 according to the invention shown schematically in Fig. 3, the compressor 51 can thus be, for example, a Rootes compressor as shown, or also a screw compressor or the like. The expansion piston / cylinder assembly at the motor 50 is formed by a rotary piston assembly. In the embodiment shown here, the rotary piston assemblies are of the known type in which the rotary piston is triangular and the "cylinder" space is dual. As shown, the combustion gases from the combustion chamber 52 are supplied to both the first "cylinder" space 55 and the second "cylinder" space 56 of the first expansion stage 53. With a piston / cylinder assembly of this type, the rotary piston itself provides opening and closing the inlet and outlet ports, eliminating the need for separate valves. In this configuration, the first expansion stage 53 dispenses a certain volume of combustion gas, which expands further in the second expansion stage. Due to a suitable placement of the inlet ports, a first expansion can occur in the first expansion stage. The 8602 238 * 7 * compressor 51 and the rotary pistons of the first and second expansion stages 53/54 may be directly coupled.

Bij de motor 60 van fig. 4 zijn de compressor en ex-pansor gecombineerd. Bij het eerste rotatiezuigerstelsel 64 5 vormt de rechter kamer 65 de eerste compressortrap. De in deze kamer 65 aangezogen lucht wordt naar de kamer 67 van het tweede rotatiezuigerstelsel 63 geperst. De inhoud van de kamers in het tweede rotatiezuigerstelsel is kleiner dan die van het eerste rotatiezuigerstelsel 64. üit de kamer 67 van 10 het tweede rotatiezuigerstelsel 63 wordt de verbrandingslucht in de verbrandingskamer 62 geperst. De verbrandingsgassen uit de kamer 62 worden weer toegevoerd aan de ka.mer 68 van het stelsel 63 en de door de werking van de rotatiezui-ger gedoseerde hoeveelheid verbrandingsgas wordt toegevoerd 15 aan de kamer 66 van het stelsel 64/ waar deze hoeveelheid verbrandingsgas verder expandeert en arbeid levert, üit de kamer 66 wordt de verbrandingslucht naar buiten afgevoerd.In the motor 60 of Fig. 4, the compressor and expander are combined. In the first rotary piston assembly 64, the right chamber 65 forms the first compressor stage. The air drawn into this chamber 65 is forced to the chamber 67 of the second rotary piston system 63. The contents of the chambers in the second rotary piston assembly 64 are smaller than that of the first rotary piston assembly 64. From the chamber 67 of the second rotary piston assembly 63, the combustion air is forced into the combustion chamber 62. The combustion gases from the chamber 62 are fed back to the chamber 68 of the system 63 and the amount of combustion gas dosed by the action of the rotary piston is supplied to the chamber 66 of the system 64 / where this amount of combustion gas expands further and provides labor, the combustion air is exhausted from the chamber 66.

Het voordeel van de motor 60 is dat de rotatiezuigers daarin afwisselend in contact komen met het hete ver-20 brandingsgas en de koele aangezogen lucht. Hierdoor blijft de temperatuur van de rotatiezuigers voldoende laag. In een praktische uitvoeringsvorm kan het tweede rotatiezuigerstelsel dezelfde dwarsdoorsnede hebben als het eerste rotatiezuigerstelsel/ maar evenredig smaller zijn uitgevoerd. De ver-25 bindingen tussen de poorten van de beide stelsels worden dan bijzonder kort/ zodat een zeer compacte constructie wordt verkregen.The advantage of the motor 60 is that the rotary pistons therein come into contact alternately with the hot combustion gas and the cool aspirated air. This keeps the temperature of the rotary pistons sufficiently low. In a practical embodiment, the second rotary piston system can have the same cross-section as the first rotary piston system / but be proportionally narrower. The connections between the ports of the two systems then become particularly short, so that a very compact construction is obtained.

Het spreekt vanzelf/ dat ook bij de motor 50 en 60 de inlaat van verbrandingsgas onder druk in het stelsel 53/ 30 63 geregeld kan worden met behulp van eerr klep/ op de wijze zoals beschreven aan de hand van fig. 1 en 2.It goes without saying that also at the motor 50 and 60 the inlet of pressurized combustion gas in the system 53/30 63 can be controlled by means of a valve / in the manner as described with reference to Figs. 1 and 2.

85022388502238

Claims

Piston-combustion engine comprising at least one piston / cylinder system and a compressor and provided with air inlet / fuel supply and exhaust gas discharge means / characterized in that the engine comprises a fixed combustion chamber / with which the fuel supply means and an outlet of the compressor are connected / and that the piston / cylinder assembly comprises at least two / piston / cylinder assemblies connected in series with an outlet of the combustion chamber, the second and the following of which has a larger displacement than the previous one / such that combustion gas from the combustion chamber is at least can expand at least two stages in the piston / cylinder assembly.

2. Motor according to claim 1 / characterized in that the compressor is a second / multi-stage piston / cylinder system.

3. Engine as claimed in claim 1 or 2, characterized in that each piston / cylinder system is of the reciprocating type, the assemblies of each system being coaxial and the pistons thereof fixedly connected to each other / while the effective cylinder spaces are on the facing sides of the pistons.

4. Engine according to claim 1 or 2, characterized in that each piston / cylinder assembly is of the rotary piston type / wherein the assemblies of each assembly are mounted on the same shaft.

5. Engine according to claim 4, characterized in that the rotary pistons are of the triangular type with dual "cylinder" space / of which one space of each assembly belongs to the compressor and the other space to the expander.

6. Engine as claimed in any of the foregoing claims / characterized in / that the combustion gas flow regulating valves in the expansion piston / cylinder system are of the rotary type. 8602238 9 • i

7. Engine as claimed in any of the foregoing claims / characterized in / that a valve in the exhaust pipe of the combustion chamber is controlled such that during substantially the first quarter of the stroke of the first piston of the expansion chamber. piston / cylinder system is open.

8. Engine as claimed in any of the foregoing claims / characterized in / that the first stage of the expansion piston / cylinder system is made of heat-resistant ceramic material.

Engine according to claim 3 / 'characterized in that the two piston / cylinder systems are arranged at an angle to each other and cooperate with the same crankshaft step. 350 2 238