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zugehörigem Betriebsverfahren, bei dem der Brennstoff im flüssigen Zustand unmittelbar in den Arbeitszylinder selbst eingeführt, dabei fein verteilt und mit der Verbrennungsluft gemischt wird, worauf das Gemisch am Ende der Verdichtung künstlich entzündet wird.
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Vergaser zwischen Spülpumpe und Arbeitszylinder anzuordnen, führt einerseits zu Brennstoff- verlusten während der Spülung ; anderseits ist bei Einführung des Brennstoffes unmittelbar in den Arbeitszylinder die zur Verdampfung und Mischung mit der Verhrennungsluft verfügbare
Zeit verhältnismässig kurz, so dass die Zündfähigkeit des Gemisches, namentlich bei stark wechselnder Belastung, in Frage gestellt ist.
Man hat deshalb auch versucht, die Bildung eines zündfähigen Gemisches bei Maschinen der in Frage kommenden Art durch Anordnung glühender Prallflächen im Zylinder zu erleichtern. Derartige Maschinen weisen aber eine
Reihe von Eigenschaften auf, die ihrer allgemeinen Verwendung hinderlich im Wege steifen, so dass sie in der Regel nur dort am Platze sind, wo es auf genaue Regelbarkeit, geringen
Brennstoffaufwand u. dgl. weniger ankommt als auf geringe Empfindlichkeit hinsichtlich der
Wartung und der Art des Brennstoffes.
Gemäss der Erfindung werden die Nachteile, die die Anordnung von Vergasern bei
Zweitaktmaschinen mit sich bringt, dadurch vermieden, dass der Brennstoff unmittbar ! n den
Arbeitszylinder eingeführt wird. Um hiebei ohne Anwendung glühender Flächen ein zünd- fähiges Gemisch zu erzielen, ist es nötig, eine sehr innige Mischung des Brennstoffes und der Verbrennungsluft innerhalb der kurzen, zwischen Einspritzbegion und Zündung zur
Verfügung stehenden Zeit herbeizuführen ; dies wird dadurch erreicht, dass der Brennstoff in eine im Arbeitszylinder kreisende Luftladung eingespritzt wird.
Die kreisende Bewegung der
Luft wird dadurch erzeugt. dass die Spülluft durch auf dem Umfang des Zylinders angeordnete, nicht radial sondern in an sich bekannter Weise in Sehnenrichtung (annähernd tangential) verlaufende Schlitze einströmt. Untersuchungen haben ergeben, dass derartig eingeführte Spül- luft ihre kreisende Bewegung auch nach Abschluss der Schlitze während der Verdichtung und selbst der darauf folgenden Verbrennung beibehält. Diese Erscheinung wird also er- findungsge11läss dazu benutzt, um trotz der sehr kurzen zur Verfügung stehenden Zeit eine innige
Mischung des Brennstoffes mit der Verbrennungsluft herbeizuführen.
Dabei ergibt sich der grosse Vorteil, dass keinerlei besondere Einrichtungen und auch kein besonderer Energie- aufwand zur Erzeugung der kreisenden Bewegung der Verbrennungsluft notwendig ist, da, wie die Erfahrung zeigt, die Spülwiderstände bei in Sehnenrichtung einströmender Luft nicht grösser werden als bei radialem Einströmen, wogegen die Güte der Ausspülung wahrscheinlich noch verbessert wird.
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Verpuffungskraftmaschinen mit tangentialen Spül-und Ladesehlitzen im Zylinder sind zwar bekannt. Durch diese Schlitze strömt aber ein fertiges Gemisch, womit Brennstoffverluste und die Gefahr von Vorzündungen verbunden sind.
Gegenüber anderen bekannten Anordnungen, bei denen der Brennstoff in Sehnenrichtung in eine ruhende Luftladung eingespritzt wird und diese dadurch ins Kreisen bringen
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Einspritzung in heftigster Kreisbewegung sich befindet und nicht erst durch den Brennstoff selbst beschleunigt zu werden braucht. Während bei der bekannten Anordnung Brennstoff und Luft in gleicher Richtung, nur mit verschiedener Geschwindigkeit strömen, kann bei der neuen Anordnung die Güte der Mischung dadurch weiterhin verbessert werden, dass beispielsweise der Brennstoff der Luft entgegengespritzt wird oder dass der Brennstoffstrahl so eingespritzt wird, dass sich seine Teilchen annähernd senkrecht zu den Luftteilchen bewegen, um den Brennstoff gleichmässig über die ganze Verbrennungsluft zu verteilen.
Schliesslich sind auch Verbrennungskraftmaschinen mit tangentialer Lufteinführung und Einspritzung des Brennstoffes in die im Zylinder bereits kreisende Luftmenge bekannt : aber diese Maschinen arbeiten nach dem Gleichdruckverfahren, bei dem die Zündung ohnehin gesichert ist und der sichere Betrieb nicht von einer guten Mischung des Brennstoffes mit der Luft sondern nur von der Erzielung der Entzündungstemperatur der Luft abhängt. Dir. kreisende Luftbewegung hat hier nicht den Zweck. ein zündfähiges Gemisch zu bilden, wie dies bei einer Verpuffungskraftmaschine erforderlich ist, sondern die ganze im Verbrennungsraum befindliche Luft zur Verbrennung heranzuziehen.
Bei der Maschine nach der Erfindung bietet siel) noch die Möglichkeit, durch Änderung der Einspritzrichtung, der Form des Brennstoffstrahles, des Einspritzdruckes use. für ver
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Besonders geeignet für die Durchführung des bei der Maschine nach der Erfindung durchgeführten Gemischbildungsverfahrens sind Zweitakt-Gegenkolbenmaschinen. sowohl wegen der bei diesen Maschinen ermöglichten guten Ausspülung, als auch wegen des glatten, einem langen Anhalten der kreisenden Luftströmung dienlichen Verlaufs der Wandungen des Ver- brennungsraumes. Die beschriebene Gemischbildung kann aber auch bei Einkolbenmaschinen durchgeführt werden, wenn sie Spülkränze besitzen, bei denen die Einführung der Luft in Seimenrichtung zulässig ist.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt. Die Figuren 1 und 5 bis 7 zeigen Längschnitte durch Zweitakt-Gegenkolbenmaschinen gemäss der Erfindung ; Fig. : 1 ist ein Schnitt durch den Spülkranz und die Fig. 3 und 4 sind Zylinderquersehnitte an der Einspritzstelle.
In den Figuren bedeutet : 1 den Arbeitszylinder, der von der Spülluft in Schrauben- linien durchströmt wird. : 3 die in Sehnenrichtung verlaufenden Spülschlitze, 3 den Spülluftbehälter, 4 das Einspritzorgan, 5 die Brennstoffzuleitung, 6 die Zündkerze, 7 die Auspuffschlitze, Ij den Auspuffbehälter,. 9 und 10 die beiden Arbeitskolben, von denen der Kolben 11 die Spülschlitze, der Kolben 10 die Auspuffschlitze steuert. Die Luftbewegung ist durch die eingezeichneten Spiralpfeile ersichtlich gemacht, die Auspuffgase sind durch sich kreuzende Striche angedeutet.
Fig. 1 zeigt die normale Ausführung der neuen Maschinenart. Brennstoffdüse 4 und Zündkerze 6 sind in der Wand des in der Mitte des Zylinders 1 gelegenen Tn ! ralllues angeordnet. Der Spülkranz dieser Maschine ist, wie Fig. 2 ersehen lässt, in an sich bekannter Weise so gebildet, dass die Spülluftkanäle 2 in der Richtung einer Sehne in dll Zylinder münden, so dass die einströmende Luft im Zylinder in kreisende, schraubenförmig fortschreitende Bewegung gerät.
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senkrecht zu den kreisenden Luftmassen eingespritzt, so dass sich die ganze kreisende Luttmenge mit Brennstoff sättigen kann.
Nach Fig. 4 wird der Brennstoff in Sehnenrichtung, der Drehrichtung der Luft entgegen, eingeführt, wodurch sich ebenfalls eine gleichmässige Verteilung von Brennstoff und Luft erzielen lässt.
Nach Fig. 5 wird der Brennstoff in axialer Richtung, schräg zur Maschinenachsc nnd der einströmenden Luft entgegengerichtet, eingespritzt. Diese Einspritzart ist namentlich dann von Vorteil, wenn die Brennstoffeinspritzung sehr früh, d. h. möglichst hald nach Eröffnung der Spülschlitze durch den Kolben 9, erfolgen soll, da nicht so leicht Brennstoff mit dem Spülluftüberschuss in den Auspuffraum mitgerissen wird.
Bei der Einrichtung nach Fig. 6 erfolgt die Einspritzung des Brennstoffes nach der anderen Seite gegen den Auspuff steuernden Kolben 10, dessen heisse Bodenfläche die Ver- dampfung begünstigt. Die Einspritzung darf in diesem Fall erst dann beginnen, wenn die
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Auspuffschlitze eben geschlossen haben, da sonst Brennstotfverllste eintreten. Die Pfeile deuten die Fortdauer der kreisenden Bewegung der zwischen den Kolben ! J und 10 eingeschlossenen Luft nach Abschluss der Schlitze.' und 7 an.
Nach Fig 7 ist das Eiospritzorgan 4 nicht mehr im mittleren Totraum angeordnet, sondern nach den Einströmschlitzen hin vers (hoben. Die Einspritzung kann in diesem Falle schon früher beginnen als bei Anordnung des Einspritzorgans im Totraum, dann aber nicht über die ganze Verdichtung fortgesetzt werden. Der frühere Einspritzbeginn ist möglich, weil für den Mischvorgang jene Zeit gewonnen wird, die die Luft noch braucht, um von der Mitte bis zum Ende des Zylinders zu gelangen.
Die Erfindung ist namentlich dort von Bedeutung, wo die Bedingungen für eine gute Gemischbildung besonders erschwert sind, a) so insbesondere bei Maschinen mit sehr hoher Drehzahl. Ferner dort. wo es auf Einfachheit und Zuverlässigkeit der Maschine ankommt, wo
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Wert auf sofortige Betriebsbereitsehaft, also namentlich auf leichtes und rasches Anwerfen ohne langen Aufenthalt durch Vorwärmen u. dgl., gelegt werden muss. Diese Bedingungen spielen insbesondere bei Maschinen eine Rolle, die zum Antrieb von Fahrzeugen dienen.
Obwohl das Zweitaktverfahren an sich gerade bei Maschinen für Fahrzeugantrieb infolge der besseren Ausnutzung der ganzen Maschine das Gegebene wäre, ist bisher auf diesem Gebiet die Viertaktmaschine fast ausschliesslich zur Anwendung gelangt, weil die oben genannten Bedingungen für die Zweitaktmaschine schr schwer zu erfüllen waren.
Durch die Erfindung wird die Möglichkeit geboten, diese Schwierigkeiten zu vomeiden oder wesentlich zu verringern und deshalb die Zweilaktverpuffungsmaschinc für flüssige Brennstoffe sowohl für allgemeine Zwecke, vor allem aber für das schwierige Gebiet der Fahrzeugkraftmaschinen, besser verwendbar zu machen.
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diese Schlitze zur Einführung von Spiil-und Ladeluft dienen, deren kreisende Bewegung nach Abschluss der Schlitze andauert, und dass am Arbeitszylinder eine Vorrichtung zur Einspritzung des Brennstoffes unmittelbar in die im Arbeitszylinder kreisende Luft, u. zw. zweckmässig derart angeordnet ist, dass die Bahnen der Brennstoff- und Luftströme einander kreuzen.
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