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Zweitaktbrennkraftmaschine.
Gegenstand der Erfindung ist eine Zweitaktbrennkraftmaschine mit Schlitzsteuerung, bei der einzelne oder sämtliche Steuerkanäle durch einen Schieber oder eine andere Steuereinrichtung derart wechselnd abgedeckt werden, dass der Zeitquerschnitt der einzelnen Schlitze bei den verschiedenen Drehzahlen entweder relativ oder sogar absolut zunimmt.
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up den Steuerwinkel bzw. die Länge der Schlitze und À das Schubstangenverhältnis. Trägt man den durch diese Formeln dargestellten sogenannten Zeitquerschnitt in Abhängigkeit von der Drehzahl schaubildlich auf, so ergibt sich eine Hyperbel. Bei niederen Drehzahlen ist somit der Zeitquerschnitt eines Steuerschlitzes sehr gross, bei hohen Drehzahlen entsprechend dem gegebenen Gesetz sehr klein.
In der Regel passt die Grösse des Zeitquersehnittes, insbesondere für die Spül-und Ladesehlitze, nur während des mittleren Drehzahlbereiches einer schnellaufenden Zweitaktmaschine. Bei niederen Drehzahlen, bei denen der Zeitquerschnitt viel zu gross ist, erfolgt ein Abströmen von Frischgasen durch den Auslass, wogegen bei hohen Drehzahlen die Füllung wegen der stark abnehmenden Zeitquerschnitte zu klein wird und Wärmeschwierigkeiten innerhalb des Zylinders auftreten.
Durch die Erfindung werden diese Mängel dadurch beseitigt, dass die Zeitquerschnitte der Steuerschlitze in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl derart geregelt werden, dass die Zeitquerschnitte relativ oder absolut mit der Masehinendrehzahl zunehmen. Hiemit wird dann eine Verbesserung der Füllung und der Leistung sowohl bei niederen als auch bei hohen Drehzahlen erreicht.
Eine weitere wertvolle Ausgestaltung zur Durchführung der Erfindung besteht darin, dass die Auslasskanäle sowie die Spül-und Ladekanäle durch besondere Steuerorgane, insbesondere Drehschieber, gesteuert werden, die durch von der Maschinendrehzahl abhängige Regelorgane derart verstellt werden, dass sie die Schlitzgruppen bei steigender Maschinendrehzahl früher freigeben. Hiezu weist zweckmässig der sich drehende Steuerschieber einen freien Ausschnitt auf, der bei den verschiedenen Drehzahlen nur teilweise mit der freien Schlitzfläehe übereinstimmt, so dass ein bestimmter Teil des Steuerschlitzes durch den Schieber abgedeckt wird, wobei der Schieber durch den von der Maschine verstellten Regler axial hin und her verschiebbar ist.
Die Steuerorgane können dabei gemäss der Erfindung das Öffnen der Schlitzgruppe bestimmen, während die Sehlitzoberkanten bzw. der Arbeitskolben das Schliessen steuern. Damit ist dann mit fallender Drehzahl eine zunehmende Hubvergrösserung zu erzielen, so dass sich gerade bei niedrigen Drehzahlen ein hohes Drehmoment ergibt. Weiterhin kann über den ganzen Drehzahlbereich der Maschine ein je nach Wunsch und Zweck bemessener Naehladewinkel erreicht werden. Durch das in seiner Form veränderliche Steuerdiagramm wird ferner über den ganzen Drehzahlbereich ein ähnlich verlaufender Spülvorgang gesichert und die Möglichkeit geschaffen, auch bei hohen Drehzahlen ein entsprechend grosses Ladevolumen einzuführen.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann der Nachladewinkel dadurch vergrössert werden, dass das Auslasssteuerorgan die Schliessung der Auslasssehlitze und deren Schlitzoberkanten bzw. der Arbeitskolben die Eröffnung bestimmt. Die Veränderung des Steuerdiagramms wird dabei so vor-
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genommen, dass der Nachladewinkel bei niedriger Drehzahl erheblich wächst, damit ein entsprechend grosses Dreh-oder Anfahrmoment erzeugt wird.
Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel, u. zw. zeigt : Fig. 1 das Zeitquerschnittsdiagramm ; Fig. 2 die Sehlitzfläche, teilweise vom Steuerschieber abgedeckt, Fig. 3 die Schlitzfläche, voll geöffnet ; Fig. 4,5 und 6 das Steuerdiagramm mit veränderlichem Öffnungzeitpunkt der Auslass-und Spülkanäle bei niedriger, mittlerer und hoher Drehzahl, Fig. 7 einen Querschnitt durch den die Steuerschieber enthaltenden Zylinderteil, zugehörig den Diagrammen der Fig. 4 bis 6, Fig. 8 die Seitenansicht des zugehörigen Steuerschiebers ;
Fig. 9,10 und 11 das Steuerdiagramm mit gleichbleibendem Auslassöffnungszeitpunkt und veränderlichen Auslassschlitzen bei niedriger, mittlerer und hoher Drehzahl, Fig. 12 den Querschnitt durch den die Steuerschieber enthaltenden Zylinderteil, zugehörig den Diagrammen der Fig. 9-11 und Fig. 13 die Seitenansicht des zugehörigen Steuerschiebers.
In Fig. 1 sind die Zeitquerschnitte in Abhängigkeit von der Umdrehungszahl pro Minute aufgetragen, u. zw. zeigt die Kurve Zl den Verlauf des Zeitquerschnittes bei einer üblichen schlitzgesteuerten Zweitaktmaschine. Z2 zeigt den Verlauf der Zeitquerschnittskurve bei relativer Zunahme der Zeitquerschnitte und die Kurve Zg zeigt den Verlauf der Zeitquerschnittskurve bei absoluter Zunahme der Zeitquerschnitte. Nach Fig. 2 ist in der Zylinderwand 1 ein Schlitz 2 dargestellt, der beispielsweise ein Auslassschlitz oder ein Spülschlitz sein kann. Die Schlitzfläche t ist vom Steuerschieber 3 freigegeben, wogegen die Schlitzfläche f'von dem Schieber 3 abgedeckt ist.
Hiezu ist der Schieber 3 zweckmässig mit einem Regler verbunden, der von der Maschine verstellt wird, u. zw. am einfachsten derart, dass der Steuerschieber axial hin und her verschiebbar ist.
In Fig. 3 ist der Schieber 3 so weit axial verschoben ; dass. er die volle Fläche F des Schlitzes freigibt. Entsprechend dem in Fig. 1 gezeigten Schema ergibt sich bei relativer Zunahme der Zeitquerschnitte in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ein geradliniger Verlauf der Zeitquerschnittskurve und bei absoluter Zunahme der Zeitquerschnitte ein dem üblichen entgegengesetzter Verlauf.
Nach den Fig. 4-8 ist die Anordnung so getroffen, dass die Steuerorgane die Öffnung der Schlitz-
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niedriger Drehzahl öffnet der Spül-und Ladekanal entsprechend Fig. 9 spät, beispielsweise in der Nähe des unteren Totpunktes, während der Auslasskanal nur wenig länger offen ist. Bei hoher Drehzahl (Fig. 11) öffnet der Spül-und Ladekanal entsprechend früher, während anderseits der Auslasskanal entsprechend spät schliesst, um eine restlose Austreibung der verbrannten Gase zu erzielen. Der Nach- ladewinkel ; pe ist bei niedrigen Drehzahlen gross und nimmt mit steigender Drehzahl ab.
Fig. 10 stellt eine Mittellage zu den Fig. 9 und 11 dar, etwa den mittleren Drehzahlbereieh.
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Steuerschieber erreicht werden, die durch einen Regler sowohl verdreht als auch axial verschoben werden. Statt dessen kann der Steuerschieber aber auch mit einer breitenveränderlichen Öffnung versehen sein, bei der die Entfernung der Steuerkanten die qualitative Regelung bestimmt, so dass der Steuerschieber lediglich axial verschoben zu werden braucht. Ein derartiger Steuerschieber ist in Fig. 13 schematisch dargestellt. Hiebei bestimmen die Kanten 7 und 8 die Änderung des Steuerdiagramms bei den wechselnden Drehzahlen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Zweitaktbrennkraftmaschine mit Schlitzsteuerung, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitquerschnitte der Steuersehlitze in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl derart geregelt werden, dass dieselben relativ oder absolut mit der Maschinendrehzahl zunehmen.