Spülschlitz-Anordnung an einem Zweitakt-Verbrennungsmotor. Die Erfindung bezieht sich auf die Spül schlitzanordnung bei einem Zweitakt-Ver- brennungsmotor mit Längsspülung. Es ist bekannt, bei solchen Motoren den vom Kol ben gesteuerten Spülluftstrom z. B. in zwei Teilströme aufzuteilen, von denen der eine zuerst und tangential und der andere nach her und radial in den Zylinder eingeführt wird. Bei den bekannten Ausführungen sind jedoch diese Teilströme so geführt, dass die Abgase der Spülluft ausweichen können, so dass der Zylinder nicht vollkommen gespült wird und der Spülluftverbrauch relativ hoch ist.
Die Anordnung der Spülschlitze nach der Erfindung erlaubt diese Nachteile zu be heben, indem die Strahlen des zuerst und tangential eintretenden Teilstromes bei ihrem Eintritt in den Zylinder einen solchen Win kel mit einer Normalebene zur Zylinderachse bilden, dass dieser Teilstrom gleichzeitig mit dem später und radial eintretenden Teil strom beim Auslass ankommt.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei spiele des Erfindungsgegenstandes darba,e- stellt, und zwar zeigt: Fig. 1 einen Zweitaktmotorzylinder mit Spülung nach der Erfindung, Fig. 2 eine bekannte Anordnung der Spülschlitze, Fig. 3 die Abwicklung eines schief ge richteten tangentialen Teilstrahls, Fig. 4 eine Anordnung der Spülschlitze in grösserem Massstab.
Fig. 1 zeigt den Zylinder 1 eines Zwei taktverbrennungsmotors mit im Zylinder kopf angeordneten Auslassventilen 2. In der Zylinderwand ist am Auspuffhubende des Kolbens 3 eine Reihe von radial gerichteten Spülschlitzen 4 und eine Reihe von tangen- tial und mehr gegen den Brennraum gerich- teten; Spülschlitzen 5 vorgesehen.
Gemäss der Erfindung sind die tangentialen Schlitze 5 so gegen die Mantellinien bezw. gegen eine Normalebene der Zylinderachse geneigt an geordnet, dass der radial eintretende Teil- strom 6 gleichzeitig mit dem tangentialen Teilstrom 7 bei dem Auslassventil 2 an kommt.
Fig. 2 zeigt demgegenüber eine Anord nung der Spülschlitze bei einem Doppelkol benmotor, bei der die tangentialen Schlitze 8 gar nicht gegen den Brennraum gerichtet sind und somit der tangentiale Teilstrom 7 weit hinter dem radialen Teilstrom 6 zurück bleibt und keine genügende Spülung bewirkt.
In Fig. 3 ist die Abwicklung des mitt leren Stromfadens 9 eines auf einem Zylin der mit dem Durchmesser d. sich bewegen den Spülluftstrahls des tangentialen Teil stromes 7 gezeigt und der Winkel a des Strahls 9 mit einer Normalebene der Zylin derachse erkennbar.
Der Winkel a lässt -sich errechnen wie folgt: Es sei angenommen, dass die tangen- tialen Spülluftschlitze 5 um ss Kurbelwinkel vor den radialen Spülschlitzen 4 öffnen. Bei einer Nenndrehzahl des. Verbrennungsmotors von 7z U/min entspricht diesem Kurbelwinkel eine Zeit von
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ist die Spülluftgeschwindigkeit beim Eintritt in den Zylinder = c, so legt der Spülluft strahl 9 in der Zeit<I>t</I> einen Weg s@, <I>= t . c</I> zurück.
Ist der Durchmesser des Zylinders gleich = D, der Abstand der Mitte der Spül schlitze 4 von den Auslassventilen 2 = h und der Durchmesser auf dem die Ventile 2 liegen = d, so legt der mit gleicher Ge- schwindigkeit c wie der tangentia,le Strom sieh bewegende Teilstrom 6 nach Öffnen der radialen Schlitze 4 einen Weg <I>= D/2</I> -f- 1a + <I>d/'2</I> zurück. Den gleichen Weg .legt in dieser Zeit auch der tangentiale Teilstrom zurück.
Sein Gesamtweg nach Öffnen der tangentialen Schlitze ist daher<I>s = t . c</I> -I- D/2 -I- h -f- d/2. Soll der tangentiale Teilstrom gleichzeitig mit dem radialen Teilstrom bei den Ventilen 2 ankommen, so muss der Winkel a so ge- wählt werden, dass der Endpunkt E der Ab- dieser Strecke s um die Strecke h, höher als deren Ausgangspunkt J liegt.
Der Winkel a lässt .ich dann bestimmen aus der Gleicheiig
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Mit den beispielsweisen Werten ss = 10 und )a <I>=</I> 350 U/min ergibt sieh t=0,00477 sec; beträgt bei 2 ata Spülluftdruck der Überdruck 0,3 at gegenüber den Gasen im Zylinder, so wird die Gescliw indigkeit c = 230 mjsec, womit sich für den Weg so ein Betrag von 1,1 in ergibt. Wird ferner D = 0,35 m.
<I>d</I> = 0,22<I>m,</I> k = 0,55 m und Ir., = 0,50 m angenommen, so wird <I>D/2</I> -;- lt + d,2 = 0,835 m und somit sie a =
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= 0,260 und a = ca. 15 .
Da bei der Anordnung der tangentialen Spülschlitze unter diesem Winkel beide Teil ströme gleichzeitig bei den Auspuffventilen a.nkoiumen, können die Verbrennungsgase den Spülluftströmen nicht ausweichen und -erden vollkommener als bei den bekannten Anordnungen aus dem Zylinder entfernt. Der tangentiale Strom wird sich dabei dicht an die Zylinderwand legen, während der Radial strom den Kern ausfüllt. Die Anordnung der Spülschlitze nach der Erfindung kann natür lich auch bei Gegenkolbenmotoren nach Fig. 2 verwendet werden.
Vorteilhaft werden die tangentialen Schlitze so angeordnet, und die Teilung so Uewählt, da,ss die einzelnen Spülluftstrahlen sich @g@emä.ss FigA aneinander anschliessen. Dadurch wird eine gegenseitige Störung der Spülstrahlen und das Verbleiben von Ab gasen in toten Räumen vermieden.
Scavenging slot arrangement on a two-stroke internal combustion engine. The invention relates to the flushing slot arrangement in a two-stroke internal combustion engine with longitudinal flushing. It is known that in such engines the Ben from Kol ben controlled scavenging air z. B. be divided into two partial flows, one of which is introduced first and tangentially and the other after and radially into the cylinder. In the known designs, however, these partial flows are guided in such a way that the exhaust gases can evade the scavenging air, so that the cylinder is not completely scavenged and the scavenging air consumption is relatively high.
The arrangement of the flushing slots according to the invention allows these disadvantages to be lifted by the rays of the first and tangential partial flow entering the cylinder form such an angle with a normal plane to the cylinder axis that this partial flow is simultaneously with the later and radially entering Part of the current arrives at the outlet.
In the drawing, Ausführungsbei are games of the subject invention darba, e- shows, namely: Fig. 1 shows a two-stroke engine cylinder with scavenging according to the invention, Fig. 2 is a known arrangement of the scavenging slots, Fig. 3 the processing of a skewed ge directed tangential partial jet, 4 shows an arrangement of the flushing slots on a larger scale.
1 shows the cylinder 1 of a two-stroke internal combustion engine with exhaust valves 2 arranged in the cylinder head. In the cylinder wall at the exhaust stroke end of the piston 3 there is a row of radially directed scavenging slots 4 and a row of tangential and more directed against the combustion chamber; Rinsing slots 5 are provided.
According to the invention, the tangential slots 5 are respectively against the surface lines. Arranged inclined relative to a normal plane of the cylinder axis, that the radially entering partial flow 6 arrives at the outlet valve 2 at the same time as the tangential partial flow 7.
Fig. 2 shows an arrangement of the scavenging slots in a Doppelkol benmotor, in which the tangential slots 8 are not directed against the combustion chamber and thus the tangential partial flow 7 remains far behind the radial partial flow 6 and does not cause sufficient flushing.
In Fig. 3, the development of the mitt sized stream filament 9 is one on a cylinder with the diameter d. move the scavenging air jet of the tangential partial flow 7 shown and the angle a of the jet 9 with a normal plane of the Zylin derachse recognizable.
The angle α can be calculated as follows: It is assumed that the tangential scavenging air slots 5 open by a crank angle before the radial scavenging slots 4. At a nominal speed of the internal combustion engine of 7z rpm, this crank angle corresponds to a time of
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If the scavenging air speed on entry into the cylinder = c, the scavenging air jet 9 travels a path s @, <I> = t in the time <I> t </I>. c </I> back.
If the diameter of the cylinder is equal to = D, the distance between the center of the flushing slots 4 and the outlet valves 2 = h and the diameter on which the valves 2 are located = d, the flow is at the same speed c as the tangentia, le see moving partial flow 6 after opening the radial slots 4 a path <I> = D / 2 </I> -f- 1a + <I> d / '2 </I>. The tangential partial flow also covers the same path during this time.
Its total path after opening the tangential slots is therefore <I> s = t. c </I> -I- D / 2 -I- h -f- d / 2. If the tangential partial flow is to arrive at the valves 2 at the same time as the radial partial flow, the angle a must be selected so that the end point E of the distance s is higher than its starting point J by the distance h.
The angle a can then be determined from the equivalency
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With the example values ss = 10 and) a <I> = </I> 350 rpm results in t = 0.00477 sec; If at 2 ata purging air pressure the overpressure is 0.3 at compared to the gases in the cylinder, the velocity becomes c = 230 msec, which results in an amount of 1.1 in for the travel. Also becomes D = 0.35 m.
<I> d </I> = 0.22 <I> m, </I> k = 0.55 m and Ir., = 0.50 m, then <I> D / 2 </I> -; - lt + d, 2 = 0.835 m and thus they a =
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= 0.260 and a = approx. 15.
Since, with the arrangement of the tangential scavenging slots at this angle, both parts flow simultaneously at the exhaust valves, the combustion gases cannot avoid the scavenging air flows and are more completely removed from the cylinder than in the known arrangements. The tangential flow will lie close to the cylinder wall, while the radial flow fills the core. The arrangement of the flushing slots according to the invention can also be used in opposed piston engines according to FIG. 2, of course.
The tangential slots are advantageously arranged and the division selected so that the individual scavenging air jets adjoin one another. This avoids mutual interference of the flushing jets and the remaining of exhaust gases in dead spaces.