CH198492A - Verfahren zur Spülung von Zweitakt-U-Zylinder-Motoren. - Google Patents

Description

      Verfahren    zur Spülung von     Zweitakt-U-Zylinder-Notoren.       Die     Erfindung    bezieht sich auf die Spü  lung von     Zweitakt-U-Zylindermotoren,    bei  denen die Spülluft an dem     kurbelseitigen     Hubende des einen Zylinderschenkels     eintritt     und die Auspuffgase am     kurbelseitigen    Hub  ende des andern Zylinderschenkels austreten.

    Bei solchen     U-Zylindern    muss der Übergangs  kanal zur     Erreichung    einer genügend hohen  Kompression     knapp    bemessen sein, so dass  sich beim Spülvorgang wegen des engen       Querschnittes    dieses Kanals     und    wegen der  darin erforderlichen Umlenkung des Spül  luftstromes vor allem im     Auslasszylinder-          schenkel    tote, schlecht     gespülte    Räume     bilden.     



  Das Verfahren nach der     Erfindung    sucht  diesen Schwierigkeiten zu begegnen, indem  der Spülluftstrom     mindestens    in     einem    der       Zylinderschenkel    in einen     Wirb_        e1    um dessen  Achse versetzt wird.  



  In der     Zeichnung    sind     Ausführungsbei-          spiele    von     vertikalen        U-Zylindern    dargestellt,  anhand deren das Verfahren gemäss der Er-         findung    im folgenden     beispielsweise    erläutert  wird. Es zeigt:       Fig.    1,     2,'3    einen     U-Zylinder,    bei welchem  der Spülluftstrom     beim        Eintritt    in den Ein  lasszylinderschenkel in einen     Wirbel    um des  sen Achse versetzt wird.

   Dabei ist     Fig.    2     ein          Schnitt    nach der     Linie        B-B    der     Fig.    1,       Fig.    3 ein Querschnitt nach der Linie<I>'</I>     A-A     von     Fig.    1;

   '       Fig.    4 zeigt     einen        U-Zylinder    mit einer  andern Form des     Übergangskanals;          Fig.    5 und 6 zeigen besondere     Formen     des     Grundrisses    des Übergangskanals im       Schnitt    nach der Linie     D-D   <I>von</I>     Fig.    4;       Fig.    7 zeigt     eine    besondere     Art    der Fort  pflanzung des     Wirbels        durch    den Übergangs  kanal.  



       In.        Fig.    1     bis    3 arbeiten die Kolben     a1,        a2     in dem     U-Zylinder    b, der     mit    einem Wasser  kühlmantel h versehen -ist, mittels der Kol  benstangen     b1,        b2,,        auf    die Kurbelwelle, die  nicht gezeigt ist.

   Die beiden           kel    stehen miteinander durch den     Kanal    i in       Verbindung.    Die Spülluft tritt durch Schlitze       0l,    die vom     Einlasskolben        a1    in seiner untern       Totpunktlage    freigegeben werden, in den Ein  lasszylinderschenkel cl ein     und    durch Schlitze       o=    des     Auslasszylinderschenkels        c_    aus.  



  Die Spülluft     wird    beim     Eintritt    in den       Einlasszylinderschenkel    in einen Wirbel ver  setzt, indem die Stege p     zwischen    den einzel  nen Schlitzen     o1    des     Einlasszylinderschenkels,     wie     Fig.    3 zeigt, schief zur radialen Rich  tung     R    gestellt sind und als Leitschaufeln  wirken.

   Um eine gleichmässige     Verteilung    der  Spülluft auf den ganzen Zylinderumfang zu  erreichen, ist eine besondere längere Füh  rungsschaufel q vorgesehen, durch welche er  reicht wird, dass auch die im Raum     q1    lie  genden Eintrittsschlitze genügend Spülluft  erhalten. Es könnten natürlich auch mehrere  Schaufeln q auf den     Eintrittsumfang    verteilt  vorgesehen sein. Je nach der Neigung der  Schaufeln p ist der Wirbel stärker oder  schwächer.  



  Der     Einlasskolben        a1    ist am     deckelseitigen     Ende am Rande nach der Linie     a3        konisch     abgeschrägt und am Zylinder ist am Über  gang vom Zylinderboden in den Zylinder  mantel eine der     Abschrägung    des Kolbens  entsprechende Kegelfläche dl angeordnet, so  dass eine scharfe Ecke an dieser Stelle ver  mieden ist. Während der Kompression bildet  die     Abschräbgung    am Kolben mit der Zylin  derwand eine     rundumlaufende    Rinne, die eine  gute Führung für den Wirbel bildet.

   Durch  diese     Abschrägung    am Kolben erhält der  Verbrennungsraum überdies eine     abgerunde-          tere    Form     und    der Einlauf in den Über  gangskanal i     wird    begünstigt, indem bei der       Abschrägung    dl die Bildung eines toten,     ur-          gespülten    Raumes vermieden wird. Der Aus  lasskolben hat     einen    ebenen Boden, was für  den Verbrennungsraum ohne Nachteil ist und  die Wärmeaufnahme des     Auslasskolbens,    der  den höheren Temperaturen ausgesetzt ist, ver  mindert.  



  Soll der Wirbel nur     im        Einlasszylinder-          schenkel    erhalten bleiben, so genügt ein  schwächerer Wirbel; wenn der Wirbel im         Auslasszylinderschenkel    noch erhalten blei  ben soll, muss der Wirbel stärker sein, damit  er sieh durch den     Übergangskanal    i zum Bei  spiel in Form eines Wirbelzopfes fortpflan  zen kann, wie     Fig.    7 zeigt.  



       Hierfür    ist es, wie Versuche gezeigt  haben, sehr vorteilhaft, eine gute     Aasrun-          dung    des     Übergangskanals    i nach     Fig.    2 vor  zusehen, und zwar     hauptsächlich    dann, wenn  die Mündungen des Verbindungskanals nach       Fig.    6 im Grundriss auf der Verbindungslinie  der Zylindermittelpunkte     z1    und     z2    liegen.

    Mit Vorteil ist bei Einspritzmotoren der Wir  bel so stark, dass er auch während des Ver  brennungsvorganges erhalten bleibt, so dass  bei     tangentialer    Einspritzung des Brennstof  fes in Richtung des Pfeils w nach     Fig.    2 eine  vorzügliche Mischung     und    Verbrennung des  Brennstoffes erzielt wird.  



  Vorteilhaft ist der Wirbel so stark, dass  die     Luf    t im     Auslasszylinderschenkel    während  der Spülperiode mindestens eine     Umdrehung          ausführt.     



  Besonders     günstig        erweist    sich zur Fort  pflanzung des Wirbels ein     Übergangskanal,     der, wie in     Fig.    1 gezeigt, auf mehr als die  Hälfte seiner Höhe     in    den Boden des Aus  lasszylinders     eingelassen    ist     und    bei dem die  Kanalsohle beim Eintritt in den Zylinderbo  den des     Auslasszylinders        mindestens    ungefähr  die Richtung der     Zylinderachse    hat.

   Der Ein  lauf     aus    dem     Einlasszylinder    in den Über  gangskanal ist dabei zweckmässig möglichst  glatt mit allmählich sich verengendem Quer  schnitt ausgeführt.  



  Die Kanalsohle kann dabei mit dem Zy  linder aus einem Stück bestehen, wie     Fig.    1  zeigt, oder aber durch einen daselbst vorge  sehenen deckelartigen Einsatz gebildet wer  den.  



  Bei der     Ausführung    nach     Fig.    5 ist der  Übergangskanal i im Grundriss     tangential    in  den     Auslasszylinderschenkel    eingeführt.  



  Wenn, wie in dieser Figur in Strichpunkt  linien angedeutet, die     Mündungen    des Über  gangskanals in beiden Zylinderschenkeln auf  der gleichen Seite ihrer Achsen sind, haben  die Wirbel in beiden Zylinderschenkeln Blei=      ehe     Drehrichtung;    im andern mit ausgezoge  nen Linien gezeichneten Fall, wo die Mitten  der Mündungen des     Übergangskanals        in.    den  beiden Zylinderschenkeln auf verschiedenen  Seiten     ihrer    Achsen liegen, haben die Wirbel  im Einlass- und     Auslasszylinder    verschiedene       Drehrichtung.     



  Der     Übergangskanal    i nach     Fig.    '5 kann  im     Auslass.zylinderschenkel        einen    Wirbel er  zeugen, wenn im     Einlasszylinderschenkel    ein  solcher nicht vorhanden war.  



  Die     Auslassschlitze        o2    haben ihre obere       gante    alle in der gleichen zur Achse des       Auslasszylinderschenkels    normalen Ebene und  werden vom     Auslasskolben    gleichzeitig geöff  net.

   Um beim     Austritt    des Wirbels aus dem       Auslasszylinderschenkel        c2    eine gute Ausspü  lung des ganzen Raumes über dem     Auslass-          kolben        a2    zu erzielen, sind jene     Auslassschlitze          o,2,    welche auf der vom     Einlasszylinderschen-          kel    abgewendeten Seite des     Auslasszylinder-          schenkels    angeordnet sind, niedriger als die       andern.        Auslassschlitze,

          wie    in     Fig.    1 mit der       strichpunktierten        Linie    r angedeutet ist.  Diese     Verengung    kann zum Beispiel bei drei       Öffnungen        o3        (Fig.    3) vorgesehen sein.

   Auf  diese Weise werden     die        austretenden    Gase ge  zwungen, nicht einfach den kürzesten Weg  vom     Verbindungskanal    i zum     Auslass    einzu  schlagen, sondern gleichmässig auf dem gan  zen     Umfang    des     Auslasszylinderschenkels     auszutreten, so dass alle Raumteile des Aus  lasszylinderschenkels gespült werden.  



  Der Zylinder b könnte statt     mit    Wasser  auch     mit    Luft gekühlt werden, und     statt    des       Wasserkühlmantels    h     Kühlrippen        aufweisen.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zur Spülung von Zweitakt-U- Zylindermotoren, bei denen die Spülluft an dem kurbelseitigen Hubende des einen Zylin derschenkels eintritt und die Auspuffgase am kurbelseitigen Hubende des andern Zylinder schenkels austreten, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülluftstrom mindestens in einem der Zylinderschenkel (c,, c,) in einen Wir bel um dessen Achse versetzt wird.

   UNTERANSPRtCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass ein im Einlass- zylinderschenkel (c,) erzeugter Wirbel durch den Übergangskanal (i) fortge pflanzt wird und im Auslasszylinderschen- kel (c2) einen Wirbel mit entgegengesetz ter- Drehrichtung bildet. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass im Auslass- zylinderschenkel ein Wirbel durch tan- gentiale Einführung des Übergangskanals (i) in den Auslasszylinderschenkel (c2) er zeugt wird. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirbel im Auslasszylinderschen- kel noch so stark ist, dass die Luft dort mindestens eine Umdrehung während einer Spülperiode ausführt. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I und Un teranspruch 1 zur Spülung von Zweitakt einspritzmotoren mit U-Zylindern, da durch gekennzeichnet, dass der Wirbel während des Einspritzvorganges noch an dauert, und dass der Brennstoff tangen- tial in den Wirbel eingespritzt wird.

   PATENTANSPRUCH II: Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass die Einlassschlitze im Ein- lasszylinderschenkel (cl) in der Ebene normal zu dessen Achse schief zum Radius (R) in den "Zylinderschenkel einmünden, um dort einen Wirbel zu erzeugen.

   UNTERANSPRÜCHE: 5. Einrichtung nach Patentanspruch II, ge kennzeichnet durch mindestens eine grosse Leitschaufel (q) vor den Einlassschlitzen, zum Zweck, auch dem Raum (q1) hinter dieser Schaufel, in welchem die Spülluft für den Eintritt in den Zylinder stärker als vor diesem Raum umgelenkt werden muss, genügend Spülluft zuzuführen (Fig. 3). 6.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass zur besseren Führung des Wirbels im Einlasszylinder- schenkel der Kolbenboden (f) des Einlass- kolbens (a1) konvex ist. 7. Einrichtung nach Patentanspruch 1I zur Durchführung des Verfahrens nach Pa tentanspruch I und Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Übergangs kanal (i) einen ausgerundeten Querschnitt aufweist. B.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass die deckelseiti- gen Kanten der Auslassschlitze im Auslass- zylinderschenkel in der gleichen zu seiner Achse normalen Ebene liegen und dass zur gleichmässigen Verteilung der ausströmen den Gase auf die Auslassschlitze, die auf der vom Einlasszylinder abgewendeten Seite angeordneten Auslassschlitze (o3) niedriger sind als die andern Schlitze.