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Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelkastenspülung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, mit deren Hilfe beiZweitaktbrennkraftmaschinenaus der Ladeluft, nachdem sie im Kurbelkasten verdichtet wurde und bevor sie in den Zylinder einströmt, das in ihr noch enthaltende Schmiermittel ausgeschieden wird.
Es sind bereits derartige Einrichtungen an Zweitaktbrennkraftmaschinen bekannt, welche das überschüssige Schmiermittel mit Hilfe der Zentrifugalkraft dadurch aus der Luft abscheiden, dass eine rotierende Schleudereinrichtung vor dem Zylinder in den Luftweg eingeschaltet ist, welche unmittelbar mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist und also n : it deren Drehzahl umläuft.
Auch ist es nicht mehr neu, die Schleudervorrichtung in Form eines Drehfilters anzuordnen, ferner den Drehfilter an seinem Umfang mit einem Sieb zu versehen, sowie die Durchströmrichtung des Gemisches von aussen nach innen zu wählen. Hiebei haften die von aussen auf den Rotor der Schleudereinrichtung aufprallenden Ölteilchen infolge von Adhäsionskräften zunächst auf den aussenliegenden Flächen des Rotors und werden deshalb infolge der Rotation in Umfangsrichtung beschleunigt, so dass sie ihrerseits sehr rasch eine hohe Umfangsgeschwindigkeit erreichen und dann infolge der Zentrifugalkraft von den Aussenflächen
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Der Erfindung liegt nun die Überlegung zugrunde, diese Schleuderwirkung durch eine Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit, d. h. der Drehzahl der Schleudereinrichtung ganz beträchtlich zu verstärken, zumal die Zentrifugalkraft mit dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit anwächst ; eine B'höhung der Drehzahl der rotierenden Schleudereinrichtung verursacht also eine ganz erhebliche Steigerung der Schleuderwirkung.
Die Erfindung betrifft eine Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelkastenspülung und einem oder mehreren Überströmkanälen sowie in diesen angeordneten rotierenden Schleudereinrichtungen, die das im Kurbelkastenraum befindliche Schmiermittel vom Zylinder zurückhalten und motorisch angetrieben sind, und besteht im wesentlichen darin, dass die Schleudereinrichtungen auf einer eigenen, ausserhalb des Motorgehäuses gelagerten Welle angebracht sind und mit einer gegenüber der Kurbelwelle beliebig erhöhten Drehzahl angetrieben werden.
Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist es daher, dass die Drehzahl der Schleudereinrichtung nicht gleich der Kurbelwellendrehzahl, sondern derart ausgewählt wird, dass mit ihr unter Berücksichtigung aller im Betrieb der Einrichtung mitspielenden Faktoren ein Optimum in der resultierenden effektiven Abscheideleistung erzielt wird.
Schmieröl-Viskosität und-Temperatur, sowie Anordnung, Ausbildung und Abmessungen der Filterorgane (beispielsweise Stärke und Perforierung der Siebbleche), Filterdurchgangswiderstand für die Luft, Aussenluft-Temperatur und-Feuchtigkeit u. a. sind solche Faktoren, die auf den Abscheidevorgang mehr oder weniger massgeblichen Einfluss haben und nach denen man sich bei der Wahl der Schleuderdrehzahl richten muss, wenn man ein Optimum an Abscheideleistung bei geringem Energieverbrauch für den Schleuderantrieb erzielen will.
Zweifellos lässt sich durch Erhöhung der Schleuderdrehzahl, wie bereits-nachgewiesen wurde, die Schleuderwirkung in hohem Masse verstärken, jedoch wäre es verfehlt, bei der Drehzahlwahl nur die Schleuderwirkung für sich allein zu berücksichtigen. Denn zu der Schleuderwirkung kommt bei der erfindungsgemässen Einrichtung als unterstützende Massnahme ja noch die Filterwirkung hinzu. Diese beiden Wirkungen
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ergänzen sich also, beeinflussen sich aber auch gegenseitig, und müssen deshalb bei der Wahl der Drehzahl zusammen berücksichtigt werden. Ausserdem ist die Erhöhung der Drehzahl mit einem Anwachsen des Energiebedarfes verbunden, wodurch ihr eine wirtschaftliche Grenze gesetzt wird.
Erfindungsgemäss kann dieser Anpassung der Umlaufdrehzahl der Schleudereinrichtung an die konstruktiven und betrieblichen Verhältnisse weiterhin auch dadurch Rechnung getragen werden, dass die Umlaufdrehzahl beliebig erhöhbar auf den Bestwert vorgesehen ist, so dass man sich also auch später im Betrieb noch mit der Umlaufdrehzahl an die jeweiligen Betriebsbedingungen (z. B. bei Wahl einer neuen Schmierölmarke, anderer Siebbleche oder-Geflechte oder bei Übergang von Sommer- auf Winterbetrieb) von Fall zu Fall anpassen kann.
Erfindungsgemäss kann die Schleudereinrichtung oder Schleudereinrichtungen auf einer Welle angeordnet sein, die vorzugsweise von der Kurbelwelle mit beliebig gewählter Übersetzung angetrieben werden kann. Hiefür gibt es mehrere Möglichkeiten, beispielsweise ein Riementrieb, der-im Falle der variablen Schleuderdrehzahl-in bekannter Weise mittels konischer Scheiben als stufenlos regelbarer Antrieb arbeiten kann.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, dass die Welle der Schleudereinrichtung bzw. der Schleudereinrichtungen gleichzeitig als Antrieb für andere Hilfseinrichtungen an der Brennkraftmaschine, wie beispielsweise Lichtmaschine, Kühlluftgebläse, Drehschieber oder sonstige Hilfseinrichtungen dient.
Eine Abdichtung zwischen dem Schleuderrotor und dessen Gehäuse gewährleistet, dass die Luft ihren Weg durch den Schleuderrotor hindurch nehmen muss, bevor sie in den zum Zylinder führenden Überströmkanal eintritt. Für die Ausbildung dieser Dichtung gibt es verschiedene Möglichkeiten ; so kann hier beispielsweise eine Labyrinth- oder Lippendichtung Verwendung finden. Sind am Zylinder der Brennkraft- maschine zwei Überströmkanäle angeordnet, so werden dementsprechend zwei solcher Dichtungen vorgesehen, eine an der einen und die andere an der andern Stirnseite des Schleuderrotors.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Schleudereinrichtung und ihrer Wirkungsweise, u. zw. hier mit zwei Überströmkanälen und Riemenantrieb.
Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht auf die Stirnseite des Kurbelkastens der Brennkraftmaschine und die seitlich angebaute Schleudereinrichtung, Fig. 2 einen radialen Schnitt durch die Schleudereinrichtung nach der Linie II-II der Fig. l und Fig. 3 eine schematische Wiedergabe der Anordnung bei Verwendung von zwei Schleudereinrichtungen.
In Fig. l ist am Kurbelkasten 1 der Brennkraftmaschine das Gehäuse 2 der Schleudereinrichtungmittels Flansch 3 befestigt. Der Aufbau und die Wirkungsweise der Schleudereinrichtung gehen aus Fig. 2 hervor.
Die Rotorwelle 4 ist in den Lagern 5 gelagert und wird von aussen her über die Riemenscheibe 6 angetrieben. Auf der Rotorwelle 4 ist im Innern des Gehäuses 2 der Rotor 7 befestigt. Der Rotor 7 ist mit dem Filter 8 versehen, das hier als zylindrisches Mantelblech den Rotor 7 umschliesst und mittels des Filterkorbes 9, welcher mit Stegen 10 versehen ist, gehalten wird. An den beiden Stirnseiten des Gehäuses 2 sind die beiden Anschlussstutzen 11 befestigt. Die beiden Anschlussstutzen 11 sind mittels ihrer Flanschen 12 mit den zum Zylinder der Brennkraftmaschine führenden Überströmkanälen, welche hier nicht gezeichnet sind, verbunden.
Die Luft, welche aus dem Kurbelkasten 1 in das Gehäuse 2 der Schleudereinrichtung eintritt, strömt von aussen durch das Filter 8 des Rotors 7 ins Innere des Rotors 7 ein und tritt dann durch Öffnungen 13, welche an den beiden Stirnseiten des Rotors 7 vorgesehen sind, aus dem Rotor 7 aus und in die beiden Anschlussstutzen 11 ein und gelangt anschliessend in die zum Zylinder der Brennkraftmaschine führenden Überströmkanäle. Die Stirnseiten des Rotors 7 sind gegen das Gehäuse 2 der Schleudereinrichtung mittels der Dichtungen 14a, 14b, die hier als Labyrinthdichtungen ausgebildet sind, abgedichtet, so dass die ins Gehäuse 2 eintretende Luft nur auf dem Wege über das Filter 8 durch den Rotor 7 hindurch zu den beiden Anschlussstutzen 11 weiterströmen kann. Die Riemenscheibe 15 auf der Rotorwelle 4 dient für den Antrieb irgendeiner Hilfsmaschine.
Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung bei Verwendung von zwei Schleudereinrichtungen 16, die gemeinsam von der Welle 4 angetrieben werden. Hier steht jede Schleudereinrichtung 16 nur mit einem Anschlussstutzen 11 in Verbindung.
An Stelle der Riemenscheibe 6 kann auch ein Wechselgetriebe treten. Im übrigen kann die Riemenscheibe 6 mit axial verschiebbaren Riemenscheiben ausgerüstet sein, wobei die ihr zugeordnete treibende Riemenscheibe eine gleiche Ausbildung aufweist. Durch axiale Verschiebung der einen Scheibe kann eine Übersetzungänderung, wie bekannt, eintreten.
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