CH174162A - Two-stroke engine with exhaust discharge at the cylinder end on the cover side and piston-controlled air inlet slots at the other end. - Google Patents

Two-stroke engine with exhaust discharge at the cylinder end on the cover side and piston-controlled air inlet slots at the other end.

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CH174162A
CH174162A CH174162DA CH174162A CH 174162 A CH174162 A CH 174162A CH 174162D A CH174162D A CH 174162DA CH 174162 A CH174162 A CH 174162A
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Atteslander Edouard
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Atteslander Edouard
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/02Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using unidirectional scavenging

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

  

  Zweitaktmotor mit     Auspuffableitung    am deckelseitigen Zylinderende und  kolbengesteuerten     Lufteinlassschlitzen    am andern Ende.    Die Erfindung betrifft einen     74weitakt-          motor    mit Auspuffableitung am     deckelsei-          tigen    Zylinderende und     kolbengesteuerten          Lufteinlasschlitzen    am andern Ende.  



       Bei    bekannten Zweitaktmotoren der vor  genannten Art beginnt die Spülung mit dem  Öffnen der     Lufteinlassschlitze.    Da der an  fängliche     geöffnete    Querschnitt sehr klein  ist, im Verhältnis zum Querschnitt der     .Spül-          luftzuleitunb.    ist die Luftgeschwindigkeit in  der     Zuleitun-    sehr gering.

   Es machen sich  daher die     Leitungswiderstände    in der Zu  leitung insofern nicht     bemerkbar,    als zu Be  ginn der Spülung nur ein unbedeutender  Druckabfall in der Zuleitung der Spülluft  auftritt und der volle     Spiildruck    ganz bis  zu den     Lufteinlassschlitzen    hin vorhanden ist.

    Infolgedessen entsteht in den     Lufteinlass-          schlitzen    eine grosse Luftgeschwindigkeit, so  dass die Luft in scharfen, geschlossenen  Strahlen in den Zylinderraum einströmt, .die  in den     spezifisch    sehr leichten Abgasen nur  einen ungenügenden Durchdringungswider-    stand finden und somit mit nahezu unver  minderter Geschwindigkeit     .den    Zylinder  inhalt durchstossen.  



  Diese Luftstrahlen, die sich rasch gegen  den Zylinderdeckel hin bewegen und sogar  von -da teilweise wieder rückwärts strömen,  verursachen eine starke Beunruhigung der       Verbrennungsgase    im Zylinder, die selber in  starke Bewegung geraten und so einen ge  ordneten Spülungsverlauf verhindern. Der  Nachteil solcher scharfen. geschlossenen       Spülluftstrahlen    macht sieh besonders bei  hohem     Spüldruck    bemerkbar.  



  Ausserdem bestehen diese scharfen, ge  schlossenen     Spülluftstrahlen    aus kalter  Frischluft. Die     innern    Wandungen des Ar  beitsraumes, insbesondere der Kolbenboden  und der Zylinderdeckel und die obern Teile  des Einsatzes, .die durch .die Verbrennungs  gase sehr hoch erhitzt werden und infolge  dessen eine hohe Temperatur annehmen, er  leiden beim Auftreffen solcher kalten Frisch  luft eine plötzliche Abkühlung, die einem           Abschreckvorgang    sehr nahe kommt und  ausserordentlich schädlich für den Werkstoff  ist, da durch die stete Wiederholung dieser       Abschreckvorgänge    bei jedem Kolbenspiel  Strukturänderungen und Haarrisse     entstehen     können,

   die den Ausgangspunkt für     Wäriue-          risse    bilden.  



  Die Erfindung bezweckt, eine gleich  mässigere     Eintrittsgeschwindigkeit    und Ver  teilung der Luft über den Zylinderquer  schnitt während des Spülvorganges zu erzie  len, und ermöglicht, eine     Verwirbelung    und  dadurch verursachte     Verunreinigung    der       Frischluft    im Zylinder zu vermeiden und  ausserdem beim Spülvorgang ein     Abschrek-          ken    -der stark     erhitzten    Teile, wie Kolben  boden und     Zylinderdeckel,    durch kalte Spül  luft, zu verhindern.  



  Die Erfindung besteht darin,     :dass    min  destens einem Teil der     Lufteinlassschlitze          Abschlussorgane    vorgeschaltet sind, welche  später öffnen als die     Einlassschlitze    vom  Kolben freigegeben werden. Vorteilhafter  weise sind die     Lufteinlassschlitze    derart aus  gebildet, dass beim Öffnen der     Abschluss-          organe    der vom Kolben abgedeckte Quer  schnitt der Schlitze so gross ist, dass gleich  zu Beginn des Lufteintrittes eine geringe       Eintrittsgeschwindigkeit    für die Luft er  zielt wird.  



  Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung schematisch darge  stellt.  



       Fig.    1 zeigt einen Längsschnitt durch  einen Arbeitszylinder eines Zweitaktmotors  mit Gleichstromspülung,       Fig.    2 ein Kurbeldiagramm,       Fig.    3 ein     Indikator-Druckdiabramm,          Fig.    4 ein Diagramm der Drücke im Zy  linder, des     .Spüldruckes    und des     Abgasdruk-          kes    in einem andern     Massstabe,    aufgetragen  über der     Abwiek_lung    des     Kurbeldiagrammes     als Basis,       Fig.    5 eine Ansicht des Zylinderbodens;

         Fig.    6 betrifft eine Variante und zeigt  einen Querschnitt durch den Zylinder in der  Höhe der     Lufteinlassschlitz .     



  Der Kolben 1 in     Fig.    1 treibt die Kurbel-    welle 2 und arbeitet im Zylinder 3, dessen  Auspuffventile 5 die Mündungen :der Aus  puffleitung 6 beherrschen und von Nocken 7  gesteuert werden. Die Nocken 7 werden mit  telst des Kettenantriebes 8 von :der Kurbel  welle 2 angetrieben. Am andern Zylinder  ende sind     kolbengastetierte        Lufteinlassschlitze     10 zweckmässig gleichmässig auf dem Zylin  derumfang verteilt vorgesehen, denen im  Ringkanal 12     Abschlussorgane    11 vorgeschal  tet sind, welche die Luftzufuhr aus Leitun  gen 13 steuern, die an einen nicht darge  stellten Luftbehälter angeschlossen sind.

    Zwischen den     Abschlussorganen    11     und    den       Lufteinlassschlitzen    10 sind Nuten 14 vorge  sehen, um Leitwände 15 nachträglich anbrin  gen zu können. Die     Leitwände    15 erstrecken  sich zweckmässig nur über einen Teil der  Höhe des Ringkanals 12 und gleichen die  verschieden grossen Widerstände zu den ein  zelnen Schlitzen aus, indem sie für die Luft  zufuhr zu den den     Abschlussorganen    11 näher  gelegenen Schlitzen einen     zusätzlichen    Wi  derstand bilden.  



  Nach der Verbrennung in der Nähe .des  obern     Totpunktes        0T    in     Fig.    2 folgt zunächst  die Expansion bis beim Punkt a in     Fig.    2  und 4,     bezw.    .dem     entsprechenden    Punkt a'  in     Fig.    3 die     Auspuffventile    5 öffnen und  :der Auspuff beginnt.  



  Beim Weiterschreiten des Kolbens 1     wer-          .den    beim Punkt<I>b</I>     bezw.   <I>b'</I> die     Lufteinl:ass-          schlitze    10 abgedeckt,     wobei    :die     Abschluss-          organe    11, sofern sie nicht     gesteuert    sind,  sondern selbsttätig arbeiten, infolge des Über  druckes im Zylinder zunächst noch geschlos  sen bleiben,     Abis    vor dem untern Totpunkt       UT    beim Punkt c     bezw.    c' Druckausgleich  im Zylinder erreicht wird.

   Unterdessen  dringen Auspuffgase aus dem Zylinder in  .den Ringkanal 15 und mischen sich mit der  Spülluft.  



  Wie     Fig.    3 zeigt,     nimmt    der Druck p  im     Zylinder    3 rasch ab. Auch der Spül  druck senkt sich am Anfang der Spülung  rasch, da beim öffnen der     Abechlussorgane     11 der vom Kolben 1     inzwischen    abgedeckte  Querschnitt der .Schlitze 10 gross ist, so dass      gleich zu Beginn .des Lufteintrittes eine ge  ringe Eintrittsgeschwindigkeit für die Luft       erzielt    wird.

       Bei    dem vorhandenen grossen  Schlitzquerschnitt tritt nämlich im Gegen  satz zu den bekannten Motoren eine Drosse  lung .der Luft in den Schlitzen 10 nicht mehr  auf, da die Luftgeschwindigkeit in der Spül  luftzuleitung 13 vom Beginn der Spülung an  schon so gross ist,     class    der Luftwiderstand  in den Leitungen 13     sich    geltend macht und  infolgedessen sich bereits dort der in     Fig.    3  gezeigte Druckabfall einstellt.  



  Die     Austrittsgeschwindigkeit    der Luft       aus    den     Sühlitzen    10 ist infolge des kleinen       Drucküberschusses    klein, so dass die Luft,  anstatt in scharfen Strahlen in den Zylin  der 3 hinein zu schiessen, über den ganzen  Zylinderumfang geschlossen eindringt und       sieh    zunächst über dem Kolben 1 sammelt.

    Dieses gleichzeitige geschlossene Eindringen  der Luft über den ganzen     Zylinderumfang     bedingt ein Zusammenballen der Luft über  dem Kolbenboden, wodurch eine gleich  mässige Verdrängung der Abgase nach oben  eingeleitet wird, und sich zwischen den Ver  brennungsgasen und .der Frischluft eine     Zwi-          schenschicht    aus Luft und Verbrennungs  gasen über den ganzen Zylinderquerschnitt  bildet, die als eine Art Gaskolben mit einem  spezifischen Gewicht     zwischen    demjenigen  der Verbrennungsgase und der Luft durch  das stetige Nachdrängen der Luft infolge der  durch die Anordnung der Ventile 11 und der       Leitwände    15     erzielten,

      annähernd gleich  mässigen     Eintrittsgeschwindigkeit    während  des ganzen     Spülvorganges    die Verbrennungs  gase zur Auspuffableitung 6 vor sich her  schiebt. Das gegenüber demjenigen der Ver  brennungsgase grössere spezifische Gewicht  des Gaskolbens vermindert die Gefahr eines       Durchstossensdesselben    durch     Spülluftstrah-          len.    Die Mischung von Auspuffgasen mit  Spülluft in der     Luftzufuhrleitung    vor und  zu Beginn der Spülung begünstigt die Bil  dung des Gaskolbens. Im     weiteren    Verlauf  des Spülvorganges nimmt zwar der Spül  druck in der Luftzuleitung wieder zu.

   Da  aber die -Öffnung der     Einlassschlitze    10 bis    zum untern Totpunkt     UT    noch zunimmt,  bleibt die Eintrittsgeschwindigkeit der Luft  gleichmässig. Der Auspuffdruck     p",    hinter  den Auspuffventilen 5 bleibt nahezu kon  stant.  



  Der     Lufteinlass    dauert bis beim Punkt  <I>d</I>     bezw.   <I>d'</I> die Schlitze 10 vom     Kolben    1  zugedeckt werden. Um den Druck im Zylin  der auf den     .Spülluftdruck    ansteigen zu las  sen werden die Auspuffventile 5 mindestens  gegen     Sühluss    des Auspuffes, der erst nach  dem     3chluss    der     Einlasssehlitze    im Punkt e  erfolgt, gedrosselt, so     dass    der     Druck        p.,    sinkt  und im Punkt e den Druck in der Auspuff  leitung erreicht.  



  Insbesondere bei schnellaufenden Mo  toren könnte, trotzdem beim Beginn der Spü  lung ein .grösserer Querschnitt der     Luftein-          lassschlitze    10 freigelegt ist, bei Anordnung  eines einzigen Auspuffventils 5     (Fig.    2) ein  stärkeres     Aufströmen    der Luft in der Zylin  derachse als am Umfang auftreten und in  der Zylindermitte ein vorzeitiges Entweichen  der Spülluft durch den Auspuff und eine  ungenügende Spülung des dem Umfang  näher gelegenen Teils des Zylinderinhaltes  stattfinden. Deshalb sind mehrere Auspuff  ventile 5     (Fig.    5) näher am Zylinderumfang  angeordnet, so dass die     Abströmung    der  Auspuffgase am Umfang des Zylinders be  schleunigt wird.  



  In     Fig.    6 ist nur an einer Seite eine     Spül-          luftzuleitung    angeordnet, .so dass sich zu den  einzelnen, über den ganzen Zylinderumfang       verteilten    'Schlitzen 18 verschieden lange  Wege ergeben. Um nun die verschieden gro  ssen Widerstände in der Luftzuleitung zu  den     einzelnen    Schlitzen 18 auszugleichen, das  heisst um die gleichmässige Verteilung der  Luft über den ganzen Zylinderquerschnitt zu  erreichen, ist eine Leitwand 16 vorgesehen,  die, was die Figur nicht zeigt, sich im Ge  gensatz zu den Leitwänden 1:5 in     Fig.    1 über  .die ganze Höhe des Ringkanals erstreckt und  mit Drosselöffnungen 17 versehen ist.

   Je  weiter die Drosselöffnungen 17 von dem     Ab-          sehlussorgan    11 entfernt sind, desto grösser  ist ihr Querschnitt, so dass die Luftzufuhr      zu den dem     Abschlussorga.n    11     näherge-          legenen    Schlitzen 18 stärker gedrosselt wird  als zu den weiter entfernteren. Die Enden  der     Leitwand    16 bilden um Achsen 21 dreh  bare Klappen 20.

   Die     Lufteinlassschlitze    18  im Zylinder sind in der Ebene normal zur       Z@,linderachse    gegen den     Radius    geneigt, so  dass der in den Zylinder 8 eintretenden Luft  eine Drehung     erteilt    wird, die zu einer gleich  mässiger. Verteilung der Luft im Zylinder  beiträgt.  



  Durch die     Erfindung    wird der Vorteil  erreicht, dass durch das verzögerte     Offnen    von       Abschlussorganen    in der Luftzuleitung, nach  dem die     Einlassschlitze    vom Kolben freige  geben sind, die Widerstände in der Luft  zuleitung sich geltend     manchen    und der Spül  druck vor den Schlitzen bereits soweit ge  senkt ist, dass das nunmehr einsetzende Ein  strömen der Spülluft nur mit mässiger Ge  schwindigkeit erfolgt.  



  Als weiterer     Vorteil    ergibt sich durch  den grossen Schlitzquerschnitt bei Beginn der  Spülung ein starkes Zusammenballen der  langsam in den Zylinderraum     einströmenden     Luft, so dass eine Art Gaskolben aus Luft  und Verbrennungsgasen     entsteht,    wobei das  Verhältnis von Luft zu Verbrennungsgasen       stetig    zunimmt. Dieser     Gaskolben    wäre  nun infolge seiner     Dichte    von Luftstrahlen  sowieso nicht mehr so leicht zu durchschla  gen.

   Durch Anordnung von     Rück-schlag-          ventilen    und entsprechende     Formgebung          bezw.    Einbau von     Drosselstellen    in den zu  verschiedenen Schlitzen oder Schlitzgruppen  führenden Kanälen kann dieses Zusammen  ballen der Luft begünstigt werden, indem       infolgedessen    der     Lufteintritt    in den Zylin  der allerseits ungefähr gleichmässig erfolgt.  Die den     Lufteinlasssehlitzen    vorgeschalteten  Organe können in einer grösseren Anzahl  über den Umfang des Zylinders verteilt sein,  um eine gleichmässige     Luftverteilung    über  den Querschnitt zu erhalten.

   Sie könnten  auch so gesteuert werden,     dass    sie     eventuell     ohne Rücksicht auf     .den    Druckausgleich im  Arbeitszylinder, geöffnet werden, sobald der  vom Kolben     äbgedeckte    Querschnitt der         Lufteinlassschlitze    so gross ist,

       dass    die zur  Vermeidung einer     Durchwirbelung    des Zy  linderinhaltes erforderliche mässige     Luftein-          trittsgesch'windigkeit    erreicht     wird.    Wenn  bei Anordnung von selbsttätigen     Abschluss-          organen    vor den     Lufteinlassschlitzen,

      zur  Erzielung eines entsprechenden     Durchfluss-          querschnittes    bei den     Lufteinlassschlitzen     beim Öffnen dieser     Abschlussorgane    eine  Verzögerung ihres     Öffnens    über den Druck  ausgleich im Zylinder hinaus notwendig ist,  kann diese Verzögerung durch entsprechende  Vergrösserung der Masse -der     Abschlussorgane     erzielt werden. Der     Abschluss    des     Auspuff-          organes    kann auch vor dem Zudecken der  Schlitze erfolgen.

   Das Schliessen der Aus  puffventile nach dem Schluss     .teer        Einlass-          sehlitze        ergibt    bei Verlust einer gewissen       Luftmenge    eine Verbesserung der Spülung  an der     Deckelseite.     



  Das Öffnen und Schliessen des     Auspuff-          organes    kann bei der gleichen oder annähernd  der gleichen Kolbenlage erfolgen, was     das          Umsteuern    des     Motors    vereinfacht. Bei  höheren Belastungen des Motors kann eine  Drosselung der Auspuffableitung erfolgen.  Schliesslich     kann    der Querschnitt der Aus  puffableitung .derart bemessen sein und der       Auspuff    so     langsam    geschlossen werden, dass  beim Schluss des Auspuffes der Druck im  Zylinder mindestens annähernd gleich dem  Spüldruck ist.  



  Der     Gesamtquerschnitt    der den     Luftein-          lassschlitzen    vorgeschalteten     Abschlussorgane     ist zweckmässig     mindestens    die Hälfte des       Gesamtquerschnittes    der die Auspuffablei  tung steuernden Auspuffventile. Die den       Lufteinlassschlitzen    vorgeschalteten Organe  öffnen bei Höchstlast zweckmässig erst, wenn  mindestens ein Viertel des vollen Querschnit  tes der Schlitze vom     Kolben    abgedeckt ist.

    Die Gesamtbreite der     Einlassschlitze    ist  zweckmässig     mindestens    ein     Drittel    des       innern    Zylinderumfanges. Schliesslich sind  die     Lufteinlassschlitze    zweckmässig so hoch,       dass    sie annähernd beim     Offnen    des Auspuf  fes vom Kolben abgedeckt werden.

        Die     Lufteinlassschlitze    können auch grup  penweise mit den ihnen vorgeschalteten Ab  schlussorganen durch Kanäle verbunden sein,  derart, dass mehrere Schlitzgruppen jeweils  mit einem     Abschlussorgan    oder mit denselben       Abschlussorganen    verbunden     sind.    Die       Schlitze,    Schlitzgruppen,     bezw.    die ihnen zu  geordneten Kanäle sind zweckmässig derart  ausgebildet und mit Leitvorrichtungen     bezw.     Drosselungen versehen, dass die verschieden  grossen Leitungswiderstände zu den einzelnen  Schlitzen oder Schlitzgruppen ausgeglichen  werden.



  Two-stroke engine with exhaust discharge at the cylinder end on the cover side and piston-controlled air inlet slots at the other end. The invention relates to a 74 wide-stroke engine with an exhaust pipe at the cylinder end on the cover side and piston-controlled air inlet slots at the other end.



       In known two-stroke engines of the type mentioned above, the flushing begins with the opening of the air inlet slots. Since the cross-section opened at the beginning is very small in relation to the cross-section of the .Spül- luftzuleitunb. the air speed in the supply line is very low.

   The line resistances in the supply line are therefore not noticeable as at the beginning of the flushing there is only an insignificant pressure drop in the supply line for the flushing air and the full flushing pressure is present right up to the air inlet slots.

    As a result, a high air velocity arises in the air inlet slots, so that the air flows into the cylinder space in sharp, closed jets, which in the specifically very light exhaust gases only find insufficient penetration resistance and thus the cylinder with almost undiminished speed pierce content.



  These air jets, which move rapidly towards the cylinder cover and even flow backwards from there, cause a great deal of concern for the combustion gases in the cylinder, which themselves start to move strongly and thus prevent an orderly purging process. The disadvantage of such sharp. closed purge air jets makes it particularly noticeable at high purge pressure.



  In addition, these sharp, closed purge air jets consist of cold fresh air. The inner walls of the working space, in particular the piston crown and cylinder cover and the upper parts of the insert, which are heated to a very high level by the combustion gases and as a result assume a high temperature, they suffer a sudden cooling when such cold fresh air hits them , which comes very close to a quenching process and is extremely damaging for the material, since the constant repetition of these quenching processes can result in structural changes and hairline cracks with every piston play,

   which form the starting point for heat cracks.



  The invention aims to achieve a more uniform entry speed and distribution of the air across the cylinder cross-section during the flushing process, and makes it possible to avoid turbulence and the resulting contamination of the fresh air in the cylinder and, moreover, to quench during the flushing process to prevent heated parts, such as piston crown and cylinder cover, by using cold purge air.



  The invention consists in: that at least some of the air inlet slots are preceded by closing elements which open later than the inlet slots are released by the piston. The air inlet slots are advantageously designed in such a way that, when the closing organs are opened, the cross section of the slots covered by the piston is so large that a low entry speed for the air is achieved right at the beginning of the air inlet.



  In the drawing, an embodiment example of the invention is schematically Darge provides.



       Fig. 1 shows a longitudinal section through a working cylinder of a two-stroke engine with direct current purging, Fig. 2 is a crank diagram, Fig. 3 is an indicator pressure diagram, Fig. 4 is a diagram of the pressures in the cylinder, the .Spüldruckes and the exhaust pressure in another Scale, plotted against the deflection of the crank diagram as a basis, FIG. 5 shows a view of the cylinder base;

         6 relates to a variant and shows a cross section through the cylinder at the level of the air inlet slot.



  The piston 1 in FIG. 1 drives the crankshaft 2 and works in the cylinder 3, the exhaust valves 5 of which dominate the mouths of the exhaust line 6 and are controlled by cams 7. The cams 7 are driven by telst of the chain drive 8: the crank shaft 2. At the other end of the cylinder, piston-gasified air inlet slots 10 are expediently evenly distributed on the cylinder circumference, which are preceded by closing elements 11 in the annular channel 12, which control the air supply from lines 13 that are connected to an air reservoir, not shown.

    Grooves 14 are provided between the closure members 11 and the air inlet slots 10 in order to be able to attach baffles 15 subsequently. The guide walls 15 expediently only extend over part of the height of the annular channel 12 and compensate for the different sizes of resistance to the individual slots by forming an additional resistance for the air supply to the slots closer to the closure members 11.



  After the combustion in the vicinity .des top dead center 0T in FIG. 2, the expansion initially follows up to point a in FIGS. 2 and 4, respectively. Open the exhaust valves 5 at the corresponding point a 'in FIG. 3 and: the exhaust begins.



  When the piston 1 is advanced, at point <I> b </I> and <I> b '</I> the air inlet slots 10 are covered, whereby: the closing elements 11, provided they are not controlled but work automatically, initially remain closed due to the excess pressure in the cylinder, Abis in front the bottom dead center UT at point c respectively. c 'Pressure equalization in the cylinder is achieved.

   Meanwhile, exhaust gases from the cylinder penetrate into the ring duct 15 and mix with the scavenging air.



  As shown in FIG. 3, the pressure p in the cylinder 3 decreases rapidly. The flushing pressure also drops rapidly at the beginning of flushing, since when the closure members 11 open the cross-section of the slits 10, which is now covered by the piston 1, is large, so that a low entry speed for the air is achieved right at the beginning of the air inlet.

       With the existing large slot cross-section, in contrast to the known motors, a throttling of the air in the slots 10 no longer occurs, since the air speed in the flushing air supply line 13 from the start of the flushing is already so great as the air resistance in the lines 13 asserts itself and as a result, the pressure drop shown in FIG. 3 already occurs there.



  The exit speed of the air from the seat 10 is small as a result of the small excess pressure, so that the air, instead of shooting into the cylinder 3 in sharp jets, penetrates over the entire circumference of the cylinder and collects above the piston 1 first.

    This simultaneous closed penetration of air over the entire circumference of the cylinder causes the air to accumulate over the piston crown, which initiates an even upward displacement of the exhaust gases, and an intermediate layer of air and combustion gases between the combustion gases and the fresh air forms over the entire cylinder cross-section, which is a kind of gas piston with a specific weight between that of the combustion gases and the air due to the constant displacement of air as a result of the arrangement of the valves 11 and the guide walls 15,

      approximately uniform entry speed during the entire flushing process pushes the combustion gases to the exhaust pipe 6 in front of it. The greater specific weight of the gas piston compared to that of the combustion gases reduces the risk of purging air jets piercing it. The mixture of exhaust gases with scavenging air in the air supply line before and at the beginning of scavenging favors the formation of the gas piston. In the further course of the flushing process, the flushing pressure in the air supply line increases again.

   However, since the opening of the inlet slots 10 continues to increase up to bottom dead center UT, the entry speed of the air remains constant. The exhaust pressure p ″ behind the exhaust valves 5 remains almost constant.



  The air inlet lasts until point <I> d </I> and <I> d '</I> the slots 10 are covered by the piston 1. In order to increase the pressure in the cylinder to the purge air pressure, the exhaust valves 5 are throttled at least against the flow of the exhaust pipe, which only occurs after the inlet port braid has closed at point e, so that the pressure p., Falls and at point e reaches the pressure in the exhaust line.



  With high-speed engines in particular, although a larger cross-section of the air inlet slots 10 is exposed at the start of the flushing process, if a single exhaust valve 5 (FIG. 2) is arranged, a greater flow of air in the cylinder axis than on the circumference could occur and In the middle of the cylinder, the scavenging air escapes prematurely through the exhaust and insufficient scavenging of the part of the cylinder contents closer to the circumference takes place. Therefore, several exhaust valves 5 (Fig. 5) are arranged closer to the cylinder circumference, so that the outflow of the exhaust gases is accelerated on the circumference of the cylinder.



  In FIG. 6, a scavenging air supply line is arranged on only one side, so that paths of different lengths result to the individual slots 18 distributed over the entire cylinder circumference. In order to compensate for the differently large resistances in the air supply line to the individual slots 18, i.e. to achieve the even distribution of the air over the entire cylinder cross-section, a guide wall 16 is provided which, what the figure does not show, is in contrast to the guide walls 1: 5 in Fig. 1 extends over the entire height of the annular channel and is provided with throttle openings 17.

   The further the throttle openings 17 are away from the closing element 11, the larger their cross section is, so that the air supply to the slots 18 closer to the closing element 11 is throttled more than to the more distant ones. The ends of the guide wall 16 form flaps 20 which can be rotated about axes 21.

   The air inlet slots 18 in the cylinder are inclined in the plane normal to the Z @, softening axis against the radius, so that the air entering the cylinder 8 is given a rotation which results in a more even rotation. Distribution of air in the cylinder contributes.



  The invention achieves the advantage that the delayed opening of closing organs in the air supply line, after which the inlet slots from the piston are released, the resistances in the air supply line apply and the flushing pressure in front of the slots has already been lowered as far as possible that the purge air that is now beginning to flow in takes place only at a moderate speed.



  As a further advantage, the large cross-section of the slot results in a strong agglomeration of the air flowing slowly into the cylinder chamber at the beginning of the purging, so that a kind of gas piston is created from air and combustion gases, with the ratio of air to combustion gases steadily increasing. Due to its density of air jets, this gas piston would no longer be so easy to penetrate anyway.

   By arranging check valves and corresponding shaping resp. Installation of throttling points in the ducts leading to different slots or groups of slots can promote this coalescence of air, in that as a result the air entry into the cylinder takes place approximately evenly on all sides. The organs upstream of the air inlet strands can be distributed in greater numbers over the circumference of the cylinder in order to obtain a uniform air distribution over the cross section.

   They could also be controlled in such a way that they are opened, possibly regardless of the pressure equalization in the working cylinder, as soon as the cross-section of the air inlet slots covered by the piston is so large,

       that the moderate air inlet speed required to avoid swirling through the cylinder contents is achieved. If, with the arrangement of automatic closing elements in front of the air inlet slots,

      To achieve a corresponding flow cross-section at the air inlet slots when opening these closing organs a delay in their opening beyond the pressure equalization in the cylinder is necessary, this delay can be achieved by correspondingly increasing the mass of the closing organs. The exhaust system can also be closed before the slots are covered.

   Closing the exhaust valves after the end of the tar inlet slit leads to an improvement in flushing on the cover side if a certain amount of air is lost.



  The opening and closing of the exhaust member can take place with the same or approximately the same piston position, which simplifies reversing the engine. At higher engine loads, the exhaust line can be throttled. Finally, the cross section of the exhaust pipe can be dimensioned in such a way and the exhaust can be closed so slowly that when the exhaust is closed, the pressure in the cylinder is at least approximately equal to the flushing pressure.



  The total cross-section of the closing elements upstream of the air inlet slots is expediently at least half the total cross-section of the exhaust valves controlling the exhaust discharge. The organs upstream of the air inlet slots expediently only open at maximum load when at least a quarter of the full cross section of the slots is covered by the piston.

    The total width of the inlet slots is expediently at least one third of the inner cylinder circumference. Finally, the air inlet slots are expediently so high that they are almost covered by the piston when the exhaust is opened.

        The air inlet slots can also be connected in groups to the closing organs upstream of them through channels, in such a way that several groups of slots are each connected to a closing organ or to the same closing organs. The slots, slot groups, respectively. the channels assigned to them are expediently designed and with guide devices BEZW. Restrictions provide that the different sizes of line resistances to the individual slots or slot groups are compensated.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH:</B> Zweitaktmotor mit Auspuffableitung am deckelseitigen Z-Ainderende und kolbenge steuerten Lufteinlassschlitzen am andern Ende, dadurch gekennzeichnet, dass minde stens einem Teil der Lufteinlassschlitze Ab schlussorgane vorgeschaltet sind, welche spä ter öffnen als die Einlassschlitze vom Kolben freigegeben werden, unter anderem zum Zweck, für die Luft eine gleichmässigere Ein trittsgesehwindigkeit und Verteilung über den Zylinderquerschnitt während des Spül vorganges zu erzielen. UNTERANSPRÜCHE: 1. <B> PATENT CLAIM: </B> Two-stroke engine with exhaust pipe on the cover-side Z-connector end and piston-controlled air inlet slots at the other end, characterized in that at least some of the air inlet slots are preceded by closing organs which open later than the inlet slots released by the piston are, among other things, for the purpose of achieving a more uniform entry speed and distribution over the cylinder cross-section during the flushing process for the air. SUBCLAIMS: 1. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Luftein- lassschlitze derart ausgebildet sind, .dass beim Öffnen der Abschlussorgane der vom Kolben abgedeckte Querschnitt der Schlitze so gross ist, dass gleich zu Be- ginndes Lufteintrittes eine geringe Ein trittsgeschwindigkeit für die Luft erzielt wird. 2. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Gesamt querschnitt der den Lufteinlassschlitzen vorgeschalteten Abschlussorgane min destens die Hälfte des Gesamtquerschnit tes von die Auspuffableitung steuernden Auspuffventilen erreicht. 3. Two-stroke engine according to patent claim, characterized in that the air inlet slots are designed in such a way that, when the closing organs are opened, the cross-section of the slots covered by the piston is so large that a low entry speed for the air is achieved immediately at the beginning of the air entry . 2. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the total cross-section of the closing organs upstream of the air inlet slots reaches at least half of the total cross-section of the exhaust valves controlling the exhaust discharge. 3. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die den Luft- einlaBschlitzen vorgeschalteten Organa bei Höchstlast erst öffnen, wenn minde stens ein Viertel des vollen Querschnit tes der Schlitze vom Kolben abgedeckt ist. 4. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mehrere Aus puffventile derart im Deckel angeordnet sind, dass die Abströmung am Umfang des Zylinders gegenüber dem Innern des Zylinders beschleunigt wird. 5. Two-stroke engine according to patent claim, characterized in that the organs upstream of the air inlet slots only open at maximum load when at least a quarter of the full cross section of the slots is covered by the piston. 4. Two-stroke engine according to claim, characterized in that a plurality of puff valves are arranged in the cover in such a way that the outflow is accelerated on the circumference of the cylinder relative to the interior of the cylinder. 5. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Luftein- lassschlitze mindestens nahezu gleich mässig über den ganzen Zylinderumfang verteilt sind. 6. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Gesamt breite der Einlassschlitze mindestens einen Drittel des innern Zylinderumfan- es ausmacht. g o 7. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, ge kennzeichnet durch derart hohe Luftein- lassschlitze, dass sie annähernd beim Öff nen der Auspuffableitung vom Kolben abgedeckt werden. B. Two-stroke engine according to patent claim, characterized in that the air inlet slots are distributed at least almost evenly over the entire cylinder circumference. 6. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the total width of the inlet slots is at least one third of the inner cylinder circumference. 7. Two-stroke engine according to claim, characterized by such high air inlet slots that they are almost covered by the piston when the exhaust pipe is opened. B. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schlitze, Schlitzgruppen bezw. die ihnen zugeord neten Kanäle derart ausgebildet und mit Leitvorrichtungen versehen sind, dass die verschieden grossen Leitungswiderstände zu den einzelnen Schlitzen oder Schlitz gruppen am Umfang des Zylinders an nähernd ausgeglichen werden. 9. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schlitze, Schlitzgruppen bezw. die ihnen zugeord neten Kanäle derart ausgebildet und mit Drosselungen versehen sind, dass die ver schieden grossen Leitungswiderstände zu den einzelnen Schlitzen oder Schlitzgrup pen am Umfang des Zylinders annähernd ausgeglichen werden. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the slots, slot groups respectively. the channels assigned to them are designed and provided with guide devices in such a way that the line resistances of different sizes to the individual slots or slot groups are approximately compensated for on the circumference of the cylinder. 9. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the slots, slot groups BEZW. the channels assigned to them are designed and provided with throttles in such a way that the differently large line resistances to the individual slots or slot groups are approximately compensated for on the circumference of the cylinder. 10. Zweitaktmotor nach Patentanspruch und Unteranspruch 8, dadurch gekennzeich net, dass die Leitvorrichtungen verstellbar ausgebildet sind. 11. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Vorkehrungen zur nachträglichen Anbringung von Leit- vorrichtungen vorgesehen sind. 12. Zweitaktmotor nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeich net, dass die Drosselungen verstellbar ausgebildet sind. 13. 10. Two-stroke engine according to claim and dependent claim 8, characterized in that the guide devices are adjustable. 11. Two-stroke engine according to claim, characterized in that provisions are made for the subsequent attachment of guide devices. 12. Two-stroke engine according to claim and dependent claim 9, characterized in that the throttles are adjustable. 13. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass Vorkehrungen zur nachträglichen Anbringung von Drosselungen vorgesehen sind. 14. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Schluss des Auspuffes nach dem Schluss der Ein lasssehlitze erfolgt. 5. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Öffnen und Schliessen des Auspuffes bei annä hernd der gleichen Kolbenlage erfolgen. 16. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass bei höheren Belastungen des Motors eine Drosselung des Auspuffes erfolgt. 17. Two-stroke engine according to patent claim, characterized in that provisions are provided for the subsequent attachment of throttles. 14. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the end of the exhaust takes place after the end of the lasssehlitze. 5. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the opening and closing of the exhaust take place at approximately the same piston position. 16. Two-stroke engine according to claim, characterized in that at higher loads on the engine, the exhaust is throttled. 17th Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da,ss der Quer schnitt der Auspuffleitung derart bemes sen ist, und der Auspuff so langsam ge schlossen wird, dass beim Schluss des Auspuffes der Druck im Zylinder min destens annähernd gleich dem Spüldruck ist. 18. Zweitaktmotor nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Schlitz kanäle derart zum Zylinderradius geneigt sind, dass der eintretenden Luft eine Drehbewegung erteilt wird. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the cross-section of the exhaust line is dimensioned in such a way, and the exhaust is closed so slowly that the pressure in the cylinder is at least approximately equal to the flushing pressure when the exhaust is closed. 18. Two-stroke engine according to claim, characterized in that the slot channels are inclined to the cylinder radius in such a way that the incoming air is given a rotary movement.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1033951B (en) * 1955-08-20 1958-07-10 Motorenfabrik Darmstadt G M B Two-stroke internal combustion engine, in particular a diesel engine
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EP0559597A1 (en) * 1992-03-04 1993-09-08 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Construction of scavenging air chamber for diesel engine

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