AT394754B - Zweitakt-brennkraftmaschine mit kurbelgehaeusespuelung - Google Patents

Description

AT394 754 B

Die Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung und mehreren vom Kurbelgehäuse in den Zylinderraum führenden, im Sinne einer Umkehrspülung zur der Auslaßseite gegenüberliegenden Zylinderseite gerichteten Überströmkanälen, wobei für den oberhalb der Austrittsöffnung der Überström-kanäle vorgesehenen Auslaß ein Hauptkanal und zwei symmetrische, im Bogen zum Hauptkanal führende, sich mit dem Hauptkanal vereinende Seitenkanäle angeordnet sind.

Eine solche Brennkraftmaschine ist aus der US-PS 3 805 750 bereits bekannt. Da die Einrittsöffnung der Seitenkanäle des Auslasses knapp oberhalb der Mündungsöffnungen von Überströmkanälen liegen und der Kolben Bohrungen zur Montage und Lagerung des Kolbenbolzens aufweist, kann es bei der steuernden Kolbenbewegung zu einem Kurzschluß zwischen Frischladung und Auslaß bzw. zwischen dem Kurbelgehäusedruck und dem Auslaßdruck kommen, weil die Kolbenbohrungen einen solchen Wechsel bzw. Austausch zulassen. Anderseits ist es aber insbesondere bei rasch laufenden Maschinen erwünscht, sowohl große Überströmquerschnitte vom Kurbelgehäuse zum Zylinderraum als auch entsprechend große Auslaßquerschnitte zur Verfügung zu haben. Werden zur Vermeidung des Kurzschlusses die Seitenkanten der Eintrittsöffnungen der Seitenkanäle soweit zum Hauptkanal hin versetzt, daß die Kolbenbohrungen nicht mehr in den Bereich dieser Eintrittsöffnungen kommen, so ist der Gewinn an zuzsätzlicher Auslaßquerschnittsfläche zu gering.

Es ist auch schon bekannt, die Bohrung für den Kolbenbolzen durch im Kolbenmantel eingelassene Blättchen abzudichten (US-PS 876 472), die mit dem Kolben nicht fest verbunden sind, sondern federnd auswärts an die Zylinderwand angedrückt werden. Eine derartige Dichtungshalterung ist aber nur für ganz langsam laufende Maschinen brauchbar, weil sich sonst unangenehme Geräusche und ein baldiger Verschleiß ergeben. Außerdem handelt es sich dabei nicht um eine Umkehrspülung im Zylinder und die Dichtungsplättchen sind nicht zur Verhinderung eines Kurzschlusses des Gasstromes in Richtung parallel zur Zylinderachse, sondern quer dazu vorgesehen. Es ist nämlich der Frischlufteintritt unmittelbar unterhalb des Auslasses angeordnet und es geht zunächst darum, zu verhindern, daß die Frischluft vor bzw. beim Niedergang des Kolbens den Zylinder quer durchströmt und in den Bypass gelangt, ohne innerhalb des Kurbelgehäuses verdichtet zu werden. Im Zylinderraum selbst kann die Frischluft unmittelbar von der Bypassmündung quer durch den Zylinder zum Auslaß gelangen, so daß mit hohen Spülverlusten zu rechnen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und die eingangs geschilderte Brennkraftmaschine so zu verbessern, daß ein Kurzschluß zwischen Kurbelgehäuseatmosphäre und Auslaß mit Sicherheit vermieden und eine besonders große Gesamtlichtweite für die Überströmkanäle und den Auslaß erreicht wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Mitten der Eintrittsöffnungen der Seitenkanäle von der Mitte der Eintrittsöffnung des Hauptkanales jeweils einen um die Zylinderachse gemessenen Winkelabstand von etwa 90° aufweisen und daß die Bohrungen für den Kolbenbolzen durch am Kolben angeschraubte Schilde in an sich bekannter Weise unter voller Ergänzung der zylindrischen Kolbenkontur abgedichtet sind.

Es sind also die Eintrittsöffhungen der Seitenkanäle des Auslasses weit zu der durch die Kolbenbolzenachse gelegten Zylindermittelebene verlagert, ohne einen Kurzschluß befürchten zu müssen, weil ja die betreffenden Bohrungen abgedichtet sind und dabei die normale zylindrische Kolbenkontur gewahrt ist Für hohe Leistungen der Maschine ist ein großer Massendurchsatz und damit ein großer "Zeitquerschnitt" erforderlich. Der Zeitquerschnitt sagt aus, wieviel Kanalfläche über welche Zeitspanne geöffnet ist. Man könnte nun den Zeitquerschnitt duch Vergrößerung der sogenannten Steuerzeit, also der Öffnungshöhe in Kolbenhubrichtung erreichen. Dadurch verschiebt sich aber der Leistungsverlauf zu höheren Drehzahlen, womit das Drehmoment im unteren Drehzahlbereich deutlich verschlechtert wird. Dagegen ist es wesentlich günstiger, die Verbreiterung der Eintrittsöffnung quer zur Hubrichtung vorzusehen, womit der Massendurchsatz und das Drehmoment im ganzen Drehzahlbereich verbessert werden. Daher sind der Hauptkanal und die beiden Seitenkanäle vorgesehen, wobei die Verbreiterung der Eintrittsöffhungen nicht zu groß sein darf, weil dann zwischen den Öffnungen nur geringe Stege übrig bleiben, die gegebenenfalls ein Hineinfedem der Kolbenringe in die Öffnungen mit sich bringen, was unbedingt vermieden werden muß. Außerdem ergeben schmale Stege zwischen den Eintrittsöffhungen der Auslaßkanäle thermische Probleme, weil diese Stege während des Auslaßvorganges in der Flamme stehen und wegen des geringen Materialquerschnittes die Wärme schlecht abführen können. Daher ist auch die Bogenform der Seitenkanäle vorgesehen, wodurch zwischen ihnen und dem Hauptkanal Raum für eine Kühlwasserleitung geschaffen wird. Durch die Abdichtung der Kolbenbolzenbohrungen lassen sich aber die Eintrittsöffiiiungen der Seitenkanäle doch so verbreitern, daß der gewünschte Massendurchsatz erreicht wird, ohne einen Kurzschluß zwischen Frischluft und Auslaß befürchten zu müssen. Da die Schilde zur Abdichtung der Kolbenbolzenbohrung am Kolben festgeschraubt sind, können sie zusammen mit dem Kolben bearbeitet bzw. geschliffen werden und bilden keine Störungsquelle.

Da es durch die Abdichtung der Kolbenbohrungen möglich ist, die Eintrittsöffnungen der Seitenkanäle zu erweitern, kann die Eintrittsöffhung des Hauptkanals in Hubrichtung des Kolbens, also in der Höhe, verringert werden. Dies läßt anderseits wieder eine erfindungsgemäße Bauform zu, bei der ein zusätzlicher Überströmkanal in an sich bekannter Weise unterhalb der Eintrittsöffnung des Hauptkanals des Auslasses in den Zylinderraum mündet, was eine entsprechende Füllungsverbesserung zur Folge hat.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 die erfindungswesentlichen Maschinenteile im Axialschnitt, Fig. 2 einen zugehörigen Querschnitt nach der Linie (Π-ΙΙ) der Fig. 1, Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie (ΕΠ-ΙΠ) der Fig. 1, Fig. 4 den -2-

Claims (3)

1. AT 394 754 B Kolben in Ansicht und Fig. 5 im Querschnitt nach der Linie (V-V) der Fig. 4. Mit (1) ist das Kurbelgehäuse bezeichnet, auf dem der Zylinder (2) sitzt, der seinerseits den Zylinderkopf (3) mit der Zündkerze (4) trägt Zur Kraftübertragung vom Kolben (5) auf die Kurbelwelle (6) dient ein Pleuel (7), das einerseits am Kolbenbolzen (8), anderseits am Kurbelzapfen (9) gelagert ist. Wie aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, sind die Bohrungen für den Kolbenbolzen (8) jeweils durch ein am Kolben (5) befestigtes Schild (10) abgedichtet, das die zylindrische Kolbenkontur ergänzt, so daß also die Zylinderfläche des Kolbens nirgendwo unterbrochen ist. Vom Kurbelgehäuse (1) führen mehrere Überströmkanäle (11) in den Raum des Zylinders (2), wobei die Überströmkanäle (11) so angeordnet bzw. geformt sind, daß die Spülluftströme gegen die dem Auslaß (12) gegenüberliegende Auslaßseite gerichtet sind, um eine sogenannte Umkehrspülung zu erreichen. Der Auslaß (12) besteht aus einem Hauptkanal (13) und zwei symmetrischen Seitenkanälen (14), die sich mit dem Hauptkanal (13) vereinen (Fig. 2). Unterhalb der Eintrittsöffnung (15) des Hauptkanales (13) des Auslasses (12) mündet in den Raum des Zylinders (2) ein zusätzlicher Überströmkanal (16). Die Steuerkante (17) der Eintrittsöffnung (15) des Hauptkanales (13) ist gegenüber den Steuerkanten (18) der Eintrittsöffnungen (19) der Seitenkanäle (14) zum Zylinderkopf (3) hin versetzt. Im Hauptkanal (13) ist ein in die Steuerkante (17) in Gegenrichtung zu diesem Versatz verlegendes Stellglied (20) angeordnet, das als Schieber ausgebildet ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusespülung und mehreren vom Kurbelgehäuse in den Zylinderraum führenden, im Sinne einer Umkehrspülung zur der Auslaßseite gegenüberliegenden Zylinderseite gerichteten Überströmkanälen, wobei für den oberhalb der Austrittsöffnung der Überströmkanäle vorgesehenen Auslaß ein Hauptkanal und zwei symmetrische, im Bogen zum Hauptkanal führende, sich mit dem Hauptkanal vereinende Seitenkanäle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitten der Eintrittsöffnungen (19) der Seitenkanäle (14) von der Mitte der Eintrittsöffnung des Hauptkanals (13) jeweils einen um die Zylinderachse gemessenen Winkelabstand von etwa 90° aufweisen und daß die Bohrungen für den Kolbenbolzen (8) durch am Kolben (5) angeschraubte Schilde (10) in an sich bekannter Weise unter voller Ergänzung der zylindrischen Kolbenkontur abgedichtet sind.
2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Überströmkanal (16) in an sich bekannter Weise unterhalb der Eintrittsöffnung (15) des Hauptkanales (13) des Auslasses (12) in den Zylinderraum (2) mündet Hiezu
3. 3 Blatt Zeichnungen -3-