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Die normalen Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Schlitzsteuerung haben den Nachteil, dass die verbrannten Gase nicht restlos zum Auspuffkanal ausgestossen werden, sondern in dem Verbrennungsraum immer noch ein Rest zurückbleibt, der sich mit den Frischgasen vermischt, wodurch eine weniger wirkungsvolle Gasmischung entsteht. Der Grund für den erwähnten Übelstand ist der, dass das einströmende Frischgas nicht alle Winkel und Stellen des Explosionsraumes ausspülen kann, weil die Strömungsrichtung durch die Überströmkanäle normaler Ausführung nicht so geleitet werden kann, dass sie den Anforderungen gerecht wird.
Es gibt Systeme von liberstromspülungen an Zweitakt-Brennkraftmaschinen, welche durch entsprechend Anordnung der Kanäle entweder den Frischgasstrom spalten und dadurch die verbrauchten Gase in der Mitte gegenüber der Einströmrichtung hinausdrängen, und solche, bei denen der Frischgaseinlass und der Auspuff nebeneinander oder übereinander angeordnet sind, wobei das Spülen durch das Frischgas zum grossen Teil spiralförmig vor sich geht, jedoch vor dem Auspuffkanal eine dem normalen Verlauf entgegengesetzte Knickung erfährt. Diese Verfahren haben alle den Nachteil, dass die Durchspülung nur unvollkommen stattfindet, weil immer noch sogenannte Zugschattenfelder mit unverbrannten Gasen nach der Spülung verbleiben, welche nachteilig für die Explosionswirkung sind.
Ausserdem ist noch ein weiterer Nachteil insofern festzustellen, als bei geringer werdender kine- tischer Energie der Einströmgase diese in manchen Fällen sofort den Ausweg durch die ihnen am nächsten liegende Öffnung (Auspuff) suchen, d. h. gegen Ende der Spülperiode gehen Frischgase verloren und das um so mehr, je näher sich Auspuff und Einlasskanal stehen. Diese Erscheinung kann besonders bei Motoren beobachtet werden, deren Kurbelgehäuse den Vorkompressionsraum bildet.
Die Erfindung soll die erwähnten Mängel durch eine besondere Strömung der die Spülung aus- führenden Frischgase im Zylinder verhüten, wobei diese Gase in der Strömungsrichtung allmählich abge- lenkt werden : Es findet auch in diesem Falle eine Umkehrung in der Achsrichtung des Zylinders, aber auch eine geringe seitliche Ablenkung statt, so dass eine schraubenförmige Bewegung in einer Schleife durch den gesamten Zylinderraum auftritt. Diese Wirkung wird erzielt, indem der Einströmkanal und eventuell auch der Auspuffkanal tangential an die Zylinderwand anschliessen und ungefähr einander gegen- überliegend angeordnet sind, während der Kolbenboden eine Gestalt hat, durch die die entsprechende zweifache Ablenkung der Strömung unterstützt wird. Dies wird am einfachsten durch einen kuppel- förmigen oder dachförmigen Boden erzielt.
In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Anordnung zur Erzielung der erwähnten Spülung in mehreren Ausführungsformen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Zylinder und die Seitenansicht des Kolbens gemäss der ersten Ausführungsform. Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Zylinder und eine Seitenansicht des Kolbens, die in einen Winkel von 900 gegen die Darstellung in
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rechten Schnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Fig. 6 stellt einen senkrechten Schnitt durch den Zylinder und den Kolben, der nach einer Ebene, die um 900 gegen die Schnittebene in Fig. 5 um die Achse gedreht ist, dar. Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch den Zylinder nach der Linie C-D der
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Fig. 6.
Fig. 8 zeigt einen ähnlichen waagrechten Schnitt eines Zylinders, bei dem die Auspufföffnung unterteilt ist. Fig. 9 stellt die Seitenansicht eines Kolbens dar, dessen Boden ballig ausgeführt ist, wie in Fig 4.
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vorgesehen, denen gegenüber ein ebenfalls schräg gegen den Zylinderkopf gerichteter Auspuffkanal 11 vorgesehen ist.
Die Einströmung der Gase durch die Kanäle 10" und 101 erfolgt demnach tangential und schräg nach oben gegen die oberhalb des Auspuffkanals 11 befindliche Zylinderwand 12, an der die beiden Gasströmungen gegen den Zylinderkopf 13 und spiralförmig von beiden Seiten gegeneinander gelenkt werden, wobei sie die verbrannten Gase nach der Mitte des Zylinders drücken und schliesslich nach Umkehrung ihrer Strömungsrichtung am Zylinderkopf 13 die Abgase an der gegenüberliegenden Zylinderwand und über den Kolbenboden gegen die Auslassöffnung 11 vor sich her treiben.
Damit die Gasströmungen in der Nähe der Eintritts-und Austrittsöffnungen sicher voneinander getrennt werden und eine besondere Führung innerhalb des Zylinders erhalten, ist der Kolbenboden entsprechend dem Fliessweg der Frisch-und Abgase mit quer verlaufenden Führungsnuten versehen, u. zw. sind für die Frischgase an die Einlassschlitze M" und 10" anschliessende, bogenförmig ansteigende Nuten 14, und für die Abgase eine von der Einströmungsseite ausgehende, gegen den Auslassschlitz. 11 abfallende mittlere Nut 15 ausgebildet. Die erhöhten Stellen des Kolbenbodens schliessen diese Führungsnuten gegen die benachbarten Schlitze ab.
In manchen Fällen kann jedoch der Kolbenboden auch konvex, z. B. ballig, wie in Fig. 4 und 9 bei 17 dargestellt ist, sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 bis 7 sind nur ein Einlasskanal 10 und ebenso ein Auslass- kanal 11 in der Zylinderwand vorgesehen, die eine tangentiale Ein-bzw. Ausströmung veranlassen. Auch in diesem Falle werden die durch den Kanal 10 einströmenden Frischgase bei ihrem tangentialen Auftreffen auf die Zylinderwand 12 teils gegen die Mitte des Zylinders und teils gegen den Zylinderkopf 1 : 3 hin abgelenkt und in diesem umgekehrt und abwärts geleitet, so dass sie die Abgase gegen den versetzt
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Der Zylinderkopf hat in den einzelnen Ausftthrungsbeispielen eine solche Form, dass der Gasstrom nicht nur eine Richtung nach unten erhält, sondern auch gegen die Mitte abgedrängt wird, so dass ein spiraliger Verlauf der Strömungskurve entsteht und damit eine vollkommene Durchspülung des Zylinders erreicht wird. Beispielsweise ist der Zylinderkopf nach Fig. 5 dachförmig, jedoch ist darauf Bedacht zu nehmen, dass scharfe Winkel vermieden sind. Insbesondere soll die Form dem gewünschten Strömungverlauf angepasst sein.
Diese Spülmethode wird ferner gesichert durch eine zweekentsprechende Formgebung des Kolbenbodens, der am besten dachförmig gestaltet ist, wobei der Scheitel 16 in beliebigem Winkel zwischen Spitz-und Reehtwinkel zur Einlassrichtung liegen kann (Fig. 7). Auf der an den Einlasskanal anschliessenden geneigten Fläche werden die Frischgase gegen eine in gewisser Höhe gegenüberliegende Stelle der Zylinderwand 12 und den Zylinderkopf 13 hin abgelenkt, weshalb alle Stellen des
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Auspuffkanal. Ü hin ab und bewirkt so die Trennung der beiden Gasströme.
In der Ausführungsform nach Fig. 8 ist der Auspuffkanal verbreitert und unterteilt und nicht nur versetzt zum Einlasskanal, wie in Fig. 7, sondern auch in einem stumpfen Winkel zu diesem angeordnet.
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verbessert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Schlitzsteuerung und Umkehrspülung, bei der die Ein-
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der Eintritt des Spülstromes in den Zylinder tangential erfolgt und durch auf dem Kolbenboden vorgesehene erhöhte Führungen eine solche Ablenkung der Gasströmung an der Zylinderwand oberhalb der Auslasskanäle erreicht wird, dass sie nach Art einer räumlichen Spirale nach der Zylinderachse und dem dem Einlass gegenüberliegenden Austrittskanal hin verläuft.