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ZweitaktbretlkraftmascMne.
Die Erfindung bezieht sich auf Zweitaktbrennkraftmaschinen jener Art, bei denen mindestens ein wesentlicher Teil der Verbrennungsgase den Zylinder mit einer bedeutend höheren Geschwindigkeit, als der adiabatischen Zustandänderung entspricht und in einer so kurzen Zeitspanne verlässt, dass er als Masse austritt, hinter sich einen Unterdrück zurücklassen, der zur Einbringung einer Frisehladung
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der Freigabe der Auslassöffnung erfolgt, dass die VerbrennungsgEse zu diesem Zeitpunkte schon im Abströmen begriffen sind und die Ansaugewirkung an der Einlassöffnung sich als Folge des Massenaustrittes der Auspuffgase ergibt.
Im Falle einer Zweitaktbrennkraftmaschine entsprechend der vorliegenden Erfindung ist die Beziehung zwischen dem wirksamen Querschnitt der Vorausströmung-womit jener grösste Auslassquerschnitt bezeichnet wird, der vor dem Öffnen des Einlasses freigegeben wird-und dem Winkel der Vorausströmung, d. h. dem Kurbelwinkel zwischen der Freigabe des Auspuffes und des Einlasses, durch folgende Gleichung gegeben :
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hiebei ist W der Zylinderinhalt in Kubikzentimeter, A der Querschnitt der Vorausströmung in Quadratzentimeter, e die mit 450 m/sck angenommene mittlere Geschwindigkeit des Massenaustrittes der Verbrennungsgase (es wird bemerkt, dass dies nicht demtatsächlichen Wert entspricht), K eine Konstante, die von der Form der Auspufföffnung und der Geschwindigkeit der Freigabe des Offnungsquerschnittes abhängt ; a ist der Winkel der Vorausströmung in Graden, n die Geschwindigkeit der Maschine in
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Zylinder verlässt.
Die obenstehende Gleichung ergibt sielt aus folgenden Erwägungen :
Die für den Mussenaustritt der Verbrennungsgase benötigte Gesamtzeit hängt von dem zur Verfügung stehenden Querschnitt der Auspufföffnung ab. da dieser Querschnitt die Länge der beim Austritt aus dem Zylinder sich bildenden Verbrennungsgassäule bestimmt, Dieser Querschnitt wird
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Diese Umstände müssen bei der Neukonstruktion einer solchen Maschine oder im Falle eine solche Maschine durch Umbau einer gewöhnlichen Maschine hergestellt wird, berücksichtigt werden,
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schnittes der Auspufföffnung oder einer Kombination dieser Veränderungsmöglichkeiten erfolgt.
Es ist notwendig, innerhalb des Drehzahlbereiches der Maschine zu prüfen, ob der Zeitraum zwischen der Freigabe des Auspuffes und des Einlasses sowie der während dieses Zeitraumes freigelegte
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Mittelgesehwindigkeit entleert wird. Die angenommene mittlere Entleerungsgeschwindigkeit hängt von dem angewendeten Brennstoff, dem Mischungsverhältnis mit der Luft und den Verbrennung- verhältnissen ab. Bei einem Treibstoff mit guten Verhrennungsbedingungen kann eine mittlere Geschwindigkeit von 450 m/sek angenommen werden, trotzdem die Geschwindigkeit auch zwischen 300 m/sek und 600 m/s'betragen kann.
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sein, um den zum Laden zur Verfügung stehenden Kurbelwinkel möglichst auszunutzen.
Für eine Maschine von l i ! Inhalt kann beispielsweise der Zeitraum t. innerhalb welellem die Verbrennungsgasmasse den Zylinder verlässt, mit 0-002 Sekunden bei einer Geschwindigkeit von 1500 Umdrehungen in der Minute gewählt werden, wobei dieser Wert dem verlängerten Zeitraum bei niederen Drehzahlen entspricht und in diesen Wert Korrekturzahlen für sehr grosse oder sehr kleine Zylinderinhalte eingefügt werden können.
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In der Praxis kann die Beziehung zwischen A und W berechnet werden duch die Annahme eines Winketuntersehiedes von 25'zwischen der Eröffnung des Auslasses und des Einlasses für eine Maschinen-
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des 1\Iassenaustrittes der Verbrennungsgase von 450 m/sek.
Es wurde beispielsweise eine Dreizylindermaschine mit einander gegenüberliegenden Kolben
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In diesem Fall beträgt die Maximaldrehzahl der Maschine (also jene Drehzahl, bei der sich der Einlass noch nicht zu früh öffnet) 1200 Umdrehungen pro Minute.
Soll nun diese Maschine mit 2400 Umdrehungen pro Minute als Höchstdrehzahl betrieben werden.
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Fläche des Vorauslasses von 30 cm2 und einem Vorauslasswinkel von 22 noch ein guter Wirkungsgrad erzielbar ist ; diese Zahlen zeigen, dass die angenommene mittlere Geschwindigkeit des Massenaustrittes ungefähr 500 m pro Sekunde beträgt.
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kann, jener, in welchem das hintere Ende der Verbrennungsgasmasse jene Stelle des Verbrennnngs- raumes passiert hat, an welchem sieh die Einlassöffnung befindet.
Selbstverständlich rückt bei Erhöhung der Drehzahl der Maschine der Zeitpunkt, in welchem sich der Einlass öffnet, näher zu dem oben angeführten frühesten Augenblick, bis die Maximaldrehzahl erreicht wird, bei der sieh der Einlass zum gerade noch möglichen friihesten Zeitpunkt öffnet.
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Es können zwei Umstände auftreten, wleche die Wirkungsweise der Maschine beeinträchtigen.
1. Bei sehr kleinen Drehzahlen entstehen Störungen durch die zu frühe Rückkehr der Ver- brennungsgase, die durch das noch offene Auslassventil in den Zylinder treten, die Frischluft mit den verbrannten Gasen vermengen und die Ladung aus dem Zylinder drängen.
2. Bei höheren Drehzahlen erstreckt sich der Unterdruck über einen grösseren Kurbelwinkel und, da dieser Unterdurck auch im Auspuffrohr vorhanden ist, wird ein Teil der frischen Ladung i. us dem Zylinder herausgesaugt, so dass die Füllung des Zylinders verschlechtert wird.
Es muss daher die Auspufföffnung des Zylinders bei niederen Drehzahlen vor dem Zeitpunkt
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Vorteilhaft ist es, den Querschnitt der Einlass-und Auskssöffnung so gross als möglich zu halten und diese Öffnung so rasch als möglich frei zu geben, da hiedurch der Zeitraum des Gesamtaustrittes
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ladung in den Zylinder eintreten kann.
Es ist zu bemerken, dass die Erfindung anwendbar ist sowohl für Maschinen, bei denen die Ladung durch den atmosphärischen Druck erfolgt, als auch für Maschinen, die durch einen Verdichter geladen werden.