CH360846A - Two-stroke internal combustion engine - Google Patents

Two-stroke internal combustion engine

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CH360846A
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CH
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combustion engine
internal combustion
valve
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cylinder
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Inventor
Johann Buechi Alfred
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Johann Buechi Alfred
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/28Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of coaxial valves; characterised by the provision of valves co-operating with both intake and exhaust ports
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2720/00Engines with liquid fuel
    • F02B2720/23Two stroke engines
    • F02B2720/237Two stroke engines with measures for improving combustion

Description

  

      Zweitakt-Brennkraftmaschine       Die Erfindung bezieht sich auf eine     Zweitakt-          Brennkraftmaschine    mit Gleichstromspülung, sowie  mit mehreren     Auslassventilen    im Zylinderkopf und  mit vom Kolben gesteuerten     Einlassschlitzen,    die über  den ganzen Zylinderumfang mindestens annähernd  gleichmässig verteilt und derart     tangential    angeord  net sind, dass die Luft im Zylinder eine Drehbewegung  ausführt.  



  Der Zweck der Erfindung besteht darin, die Le  bensdauer und den Nutzwirkungsgrad einer bekann  ten Maschine der erwähnten Art zu vergrössern. Die  Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Verbesse  rung der Spülung und Kühlung der Zylinderwände  und der Ventile und einer besseren     Verteilung    und       Zerstäubung    des Brennstoffes in der     Aufladeluft.    Die  Lösung der gestellten Aufgabe wird durch die Ver  einigung an und für sich bekannter Merkmale er  reicht, welche Merkmale sich in überraschender Art  und Weise ergänzen.  



  Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass  die     Auslassventile    durch zwei zentral im     Zylinderkopf     befindliche     koaxial    zueinander und beweglich inein  ander angeordnete Ventile,     nämlich    ein Aussenventil  mit Sitz im Zylinderkopf und ein im Aussenventil ge  führtes Innenventil mit Sitz im Aussenventil,     gebildet     sind und dass die Gase hinter mindestens     einem    der  Ventile derart geführt werden, dass sie die durch  die     Einlassschlitze    hervorgerufene Luftdrehung im  Zylinder unterstützen.  



  Es wird dadurch eine     einheitliche    Drehbewegung  der Luft im Zylinder erreicht, was sowohl für den       Auslass,    den Spül- und Ladevorgang, die Kühlung  der von der Spülluft berührten Wände und die Brenn  stoffverteilung und     -zerstäubung    von Vorteil ist und  zur Erhöhung des     Wirkungsgrades    und der Lebens  dauer der Maschine beiträgt.    Die Spül- und     Ladelufteinströmung    kann     eine     gegen eine     Brennraumeinbuchtung    im Kolben gerich  tete Bewegungskomponente aufweisen, z. B. durch  die Ausbildung der     Einlassschlitze.     



  Eine besondere Aufgabe der Maschine kann     ihre     Lösung darin finden, dass getrennte Übereinander  liegende     Einlassschlitze    im Zylindermantel vorgesehen  werden.  



  Eine zweckmässige Lösung zur Unterstützung der       Luftdrehbewegung    kann auf verschiedene Art und  Weise erzielt werden. Es kann nach mindestens einem  der     Auslassventile    mindestens ein     Auslasskanal    im  Zylinderkopf exzentrisch zur betreffenden Ventil  achse angeordnet sein. In besonders zweckmässiger  Art und Weise kann ein     spiralförmiger        Sammelraum     nach einem oder beiden     Auslassventilen        vorgesehen     werden.  



  Eine gute Kühlung, von der besonders die Lebens  dauer der Maschine beeinflusst wird, kann dadurch  erhalten werden, dass die Vorrichtung zur Lieferung  von Spül- und Ladeluft so bemessen und ausgeführt  ist, dass die     gelieferte        Spülluftmenge    ausreicht, den  Raum hinter dem     Ventilauslass    zu spülen und nach       Ventilschluss    den Raum oder die Räume vor der       Abgassammelleitung    mit     verhältnismässig    kalter Spül  luft während der folgenden     Verdichtungs-,        Verbren-          nungs-    und Expansionsperiode gefüllt zu halten.  



  In baulicher     Hinsicht    können folgende Ausbil  dungen des oder der Abgaskanäle, im Zylinderkopf  besondere Vorteile ergeben. Zum Beispiel können  die Abgase nach jedem     Auslassventil    durch einen  besonderen Kanal im Zylinderkopf nach aussen ge  führt werden, oder es kann nach den     Auslassventilen     für beide Teilkanäle ein gemeinsamer, nach aussen  geführter Kanal im     Zylinderkopf    vorgesehen sein.      Im ersteren Falle können die Kanäle im Zylinderkopf  je an eine besondere Abgasleitung angeschlossen  werden.  



  In den acht Figuren sind beispielsweise Ausfüh  rungsformen des Erfindungsgegenstandes dargestellt.  Gleiche Zahlen bzw. Buchstaben bezeichnen entspre  chende Teile.  



       Fig.    1 zeigt einen Schnitt durch die Zylinderachse  einer     Zweitakt-Brennkraftmaschine    mit sogenannter  mechanischer     Aufladung,          Fig.    2 einen Schnitt durch den     Zylinderabschluss     in Richtung der Zylinderachse,       Fig.    3 einen Schnitt durch einen     Zylinderabschluss     entsprechend dem Linienzug     1-I    von     Fig.    2,       Fig.    4 einen solchen entsprechend dem Linienzug       11-II    von     Fig.    2;

         Fig.    5 stellt einen Schnitt entsprechend dem Li  nienzug     III-111    von     Fig.    1 dar und       Fig.    6 einen gleichen Schnitt     III-III    entsprechend  der     Fig.    1, bei einer anderen Ausführungsart;       Fig.    7 zeigt einen Schnitt durch die Zylinderachse  einer     Zweitakt-Brennkraftmaschine    mit Abgasturbo  aufladung und       Fig.8    einen gleichen Schnitt einer     Zweitakt-          Brennkraftmaschine,    welche mit kombinierter Abgas  turbo- und mechanischer     Aufladung    arbeitet.  



  In     Fig.    1 ist 1 der Zylinderblock, 2 der     Kurbel-          "a        ehäuseunterteil,    3 die Kurbelwelle, 4 eine Zylinder  büchse, 5 die Steuerwelle, 6 ein Arbeitskolben, 7 eine  Schubstange und 8 ein     Zylinderabschluss.    Die Zy  linderbüchse 4 ist in der Nähe der inneren Tot  punktlage des Kolbens mit     Einlassschlitzen    9 und  im     Zylinderabschluss    8 mit     zwei    koaxial     zueinander     und ineinander beweglich gelagerten     Auslassventilen     10 und 11 ausgerüstet.

   Die Spül- und Ladeluft wird  den Zylindern 12 durch ein von der Maschine selbst  angetriebenes Gebläse, das im gezeigten Beispiel  als rotierendes Gebläse 13 ausgebildet ist, durch den  Stutzen 35, den Raum 14 und die     Einlassschlitze    9  zugeführt. Die Auspuffgase verlassen den Zylinder  12 zwischen den beiden Ventilen 10 und 11 durch  den Raum 15 und durch den Raum 16 ausserhalb  des äusseren     Auslassventils    10.

   Von dort gelangen  sie entweder gemeinsam, wie in     Fig.    1, 2, 3, 4 und  7 dargestellt, durch die Leitung 17 nach aussen, oder  getrennt, wie in     Fig.    8 dargestellt, durch die Leitungen  17' und 17"     zu    der Gasturbine 37 eines     Turbo-          laders    38. Das     Auslassventil    10 wird durch den Steuer  nocken 18, die Stange 19, den Hebel 20 und den  Federteller 21, unter Mitwirkung der Feder 22, ge  steuert, währenddem das     Auslassventil    11 durch den  Steuernocken 23, die Stange 24, den Hebel 25, unter  Mitwirkung der     Haarnadelfeder    26 und des Bügels  27, betätigt wird.  



  In     Fig.2    sieht man, wie sich die     Auslassräume     16 und 28 nach den     Auslassventilen    10 und 11 im  Raum 29 vereinigen, um dann, wie in     Fig.    1 dar  gestellt, gemeinsam zur Abgasleitung 17 zu führen.  30 ist das     Brennstoffeinspritzventil.    Es geht durch  einen Stutzen 31 im     Zylinderabschluss    8 und ist    gegen die Vertiefung 32 im Kopf des Kolbens 6  gerichtet.  



       Fig.    3 zeigt die     Weiterführung    der Abgase nach  dem inneren     Auslassventil    11 aus dem Raum 15 nach  Durchtritt durch die Öffnungen 10'     (Fig.2)    des  äusseren     Auslassventils    10 in eine spiralförmige Aus  bildung des Raumes 28, der nachher in den Raum  29 übergeht. Die Anordnung des Brennstoffventil  stutzens 31 ist ebenfalls dargestellt. Die Brennstoff  einspritzung erfolgt vorzugsweise in Richtung der  Drehbewegung der Spül- und Ladeluft im Zylinder  und der Abgase und Spülluft im Raum 15 und 28  entsprechend der Pfeile 33.  



       Fig.    4 zeigt den Durchtritt der Abgase und der  Spülluft durch den ebenfalls spiralförmig ausgebil  deten Raum 16 in den Raum 29. Die Drehbewegung  der Luft im Zylinder und auch in diesem Auslass  ventil erfolgt vorzugsweise in gleicher Richtung,  wie dies durch die Pfeile 34 angedeutet ist. In der  gleichen Richtung wird auch der Brennstoff durch  den Stutzen 31 in den Brennraum     tangential    einge  führt.  



  In     Fig.    5 sieht man die Ausbildung der Einlass  schlitze 9 in der Zylinderbüchse 4. Diese münden       tangential    in den Zylinderraum ein, um dort eine  Drehbewegung zu erzeugen, welche vorzugsweise in  der gleichen Richtung erfolgt, wie dies die Pfeile 33  und 34 in     Fig.    3 und 4 andeuten. Die Versteifungs  wände 1', 1", 1<B>'</B> und 1<B>Y'</B> im Zylinderblock sind  so gerichtet und geformt, und die Eintrittsstutzen 35  für die zugeführte Spül- und Ladeluft so angeord  net, dass die Drehbewegung der Spül- und Ladeluft  entsprechend der Drehrichtung, wie die Pfeile dies  andeuten, noch unterstützt wird.  



  In     Fig.    6, die einen Schnitt am gleichen Ort, wie       Fig.    5, zeigt, ist die Ausbildung noch so getroffen,  dass die im Raum 14     (Fig.    1) eintretende Spül- und  Ladeluft vor Eintritt in die     Einlassschlitze    in einen  spiralförmig begrenzten Raum 36 tritt und dann erst  durch .die     tangential_en    Schlitze 9 in der Zylinder  büchse 4 gelangt. Dadurch soll die Wirbelbildung im  Zylinder noch verstärkt werden.  



  In     Fig.6    deutet 35 einen Eintrittsflansch für  die vom Gebläse 13 in den Raum 14 und weiter in  den Raum 36 geförderte Spül- und Ladeluft an.  



  In     Fig.7    ist eine ähnliche Ausbildung wie in       Fig.    1 gezeigt, nur mit dem Unterschied, dass die  Abgase der Maschine aus beiden     Auslassventilen    ge  meinsam in ein     Abgasturbogebläse    37, 38 über  geleitet werden. Die Abgase gelangen deshalb aus  der Abgasleitung 17 in die Turbine 37 und von  dort durch die Leitung 39 ins Freie, oder in einen       Wärmeaustauscher    oder dergleichen. Die Spül- und  Ladeluft gelangt aus dem. Gebläse 38 durch die  Leitung 40 und den Stutzen 35 in den Raum 14 und  weiter in den Raum 36 und durch die     Einlassschlitze     9 in den Zylinder 12.  



       Fig.    8 zeigt hingegen eine Ausführungsform des       Erfindungsgegenstandes,    bei welcher die Abgase und  eventuell auch mindestens ein Teil der Spülluft durch      das innere     Auslassventil    in die Leitung 17" getrennt  zu einer besonderen Turbine oder Stufe oder zu einem  Segment einer Abgasturbine 37 geführt werden, wäh  renddem die durch das äussere     Auslassventil    10 und  dann durch den Ringraum 16 austretenden Gase bzw.  auch Spülluft durch die Leitung 17' in eine andere  Turbine bzw. Stufe bzw. in ein anderes     Einlassseg-          ment    einer Turbine 37 einströmen.

   Bei einer sol  chen Ausführungsform kann beispielsweise das innere       Auslassventil        1l    zuerst geöffnet werden, und seine  Abgase können unter dem dann herrschenden  höheren Druck in dem betreffenden     Brennkraft-          maschinenzylinder    durch den Raum 28 zu einer  besonderen Turbine oder zu einer Stufe oder zu einem  besonderen     Einlassdüsensegment    der Turbine 37 ge  leitet werden.

   Die durch das äussere     Auslassventil     austretenden Gase können erst später, das heisst bei  niedrigerem Druck im Zylinder, durch die Leitung  17' zu einer besonderen Turbine oder Stufe oder  zu einem anderen     Düseneintrittssegment    einer Tur  bine 37 geführt werden. Auf diese Weise wird der  Öffnungsdruck des inneren     Auslassventils    kleiner, als  wenn beide Ventile gleichzeitig öffnen würden, aber  auch der Öffnungsdruck des äusseren     Auslassventils     ergibt sich dadurch niedriger, weil in seinem späteren  Öffnungszeitpunkt der Druck im Zylinder 12 bereits,  z. B. sogar bis auf den Spüldruck, gefallen ist.  



  Des ferneren ist die Ausbildung entsprechend       Fig.    8 so getroffen, dass zwei Reihen von Einlass  schlitzen 9 bzw. 9' in der Zylinderbüchse 4 angeord  net sind. Die unteren     Einlassschlitze    9 dienen haupt  sächlich zur Spülung des Zylinders und die oberen  (9') hauptsächlich zur Einführung der Ladung unter  hauptsächlich erhöhtem Druck.

   Da die Ladeschlitze  9' für eine wirksame Nachladung möglichst spät  durch den Kolben 6 geschlossen werden müssen, und  zwar wenn der Auspuffvorgang mindestens teilweise  beendigt ist - aber anderseits der Auspuffvorgang  schon beginnt, wenn diese Schlitze noch offen sind  müssen mindestens im Zutrittsraum 41 zu den Schlit  zen 9'     Rückschlagorgane    42 angeordnet sein, welche  verhindern, dass Auspuffgase in das     Nachladegebläse     43 gelangen. Die Eintrittsschlitze 9' für die Nach  ladung können auch nur auf einem Teil des Zylinder  umfanges angeordnet sein, aber dort auch zur Unter  stützung der Drehbewegung im Zylinder 12     tangential     in denselben einmünden.

   Im gezeichneten Beispiel  wurde als     Nachladegebläse    ein von der Steuerwelle  5 durch eine Kette 43' oder     sonstwie    angetriebenes  Rotationsgebläse 43 angenommen. Dieses Gebläse  kann mit Vorteil aus dem Raum 14 bzw. 36 vor den       Einlassschlitzen    9 durch die Leitung 44 ansaugen,  erhält also seine Luft aus der Förderleitung 40 des       Turboladergebläses    38. Dadurch erübrigt sich eine  besondere Ansaugvorrichtung mit Luftfilter     und    Ge  räuschdämpfer für das Gebläse 43 und bei grossen  Drehzahlen des Turboladers kann der Nachlade  druck im Gebläse 43 dadurch stark über den Spül  luftdruck gesteigert werden.

   In der     Förderleitung     des Gebläses 38 kann selbstverständlich auch ein         Ladeluftkühler    45 vorgesehen sein, ebenso, wie  aber nicht gezeichnet, ein solcher zwischen dem Ge  bläse 43 und dem     Einlassraum    41 zu den Nachlade  schlitzen 9'. Es kann aber auch irgendein anderes  Gebläse, z. B. ein     Zentrifugalgebläse,    als Nachlade  gebläse 43 verwendet werden. Ferner kann aber  auch durch die unteren     Einlassschlitze    9 von einem  mechanisch oder     sonstwie    angetriebenen Gebläse  Spülluft zugeleitet und von einem Abgasturbolader  durch die oberen Schlitze 9' in der Hauptsache nur  Ladeluft zugeführt werden.

   Pro Maschine können  natürlich in bekannter Weise mehrere Turbolader und  auch mechanisch oder     sonstwie    angetriebene Gebläse  vorgesehen sein.  



  Die Spül- sowie auch die     Nachladeschlitze    9 bzw.  9' sowie die obere Wand, ihre     Zuleiträume    36 bzw.  41 können so geformt sein, dass im Zylinder ein  gegen die Kolbenvertiefung gerichteter     Lufteinlass    er  folgt, um den dortigen Kolbenraum auch gut zu  spülen und den Kolbenkopf zu kühlen. Die     Steuerung     der     Auslassventile    kann entweder so ausgebildet sein,  dass dieselben gleichzeitig öffnen, oder vorteilhafter  weise das innere     Auslassventil    früher     geöffnet    wird.

    Die Ausbildung kann auch so getroffen sein,     d'ass    das  innere Ventil erst auf dem äusseren Ventil abschliesst,  wenn das letztere bereits geschlossen ist.  



  In     Fig.    2 wird bei geschlossenen     Auslassventilen     10 und<B>11</B> die Spülung und Füllung mindestens der  Räume 15 und 16 hinter den     Auslassventilen    durch  die     Punktierung   <I>A</I> und<I>B</I> dieser Räume dargestellt.  In     Fig.3    und 4 ist auch die Füllung der Räume  28 und 16 im     Auslasskanal    hinter den Ventilen eben  falls durch     Punktierung    C und D veranschaulicht.  In     Fig.    3 und 4 ist durch die Linien e und     f    ange  deutet, dass auch die Abgaskanäle 29 gespült und mit  kalter Luft gefüllt werden, und dass auch beim  Rückprallen von Abgasen, z.

   B. von einer Turbine  her, mindestens die Räume 15 und 16 zwischen und  ausserhalb der     Auslassventile    10 und 11 und die  Abgaskanäle 28, 29 während des Spülvorganges mit  verhältnismässig kalter Spülluft gespült werden und  auch während der     Verdichtungs-,        Verbrennungs-    und  Expansionsperiode z. B. bis zum Querschnitt e damit  gefüllt bleiben.



      Two-stroke internal combustion engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine with direct current purging, as well as with several exhaust valves in the cylinder head and with piston-controlled inlet slots, which are distributed at least approximately evenly over the entire cylinder circumference and are arranged tangentially in such a way that the air in the cylinder has a Rotary movement executes.



  The purpose of the invention is to increase the life and efficiency of a known machine of the type mentioned. The solution to this problem consists in improving the flushing and cooling of the cylinder walls and the valves and better distribution and atomization of the fuel in the supercharging air. The solution to the task at hand is achieved by combining features that are known per se, which features complement each other in a surprising manner.



  The invention is characterized in that the exhaust valves are formed by two valves located centrally in the cylinder head, coaxially to one another and movably inside one another, namely an external valve with seat in the cylinder head and an internal valve in the external valve with seat in the external valve, and that the gases behind at least one of the valves are guided in such a way that they support the air rotation in the cylinder caused by the inlet slots.



  This results in a uniform rotary movement of the air in the cylinder, which is advantageous for the outlet, the flushing and charging process, the cooling of the walls in contact with the flushing air and the fuel distribution and atomization, and for increasing efficiency and life the duration of the machine. The scavenging and charge air inflow may have a movement component directed against a combustion chamber indentation in the piston, z. B. by the formation of the inlet slots.



  A particular task of the machine can be found in the fact that separate inlet slots are provided in the cylinder jacket, one above the other.



  A suitable solution for supporting the air rotation can be achieved in various ways. After at least one of the exhaust valves, at least one exhaust port can be arranged in the cylinder head eccentrically to the relevant valve axis. In a particularly expedient manner, a spiral collecting space can be provided after one or both outlet valves.



  Good cooling, which particularly influences the service life of the machine, can be obtained by dimensioning and designing the device for supplying scavenging and charge air so that the amount of scavenging air supplied is sufficient to flush the space behind the valve outlet and to keep the room or the rooms in front of the exhaust manifold filled with relatively cold purge air during the following compression, combustion and expansion period after the valve has closed.



  In structural terms, the following formations of the exhaust duct or ducts in the cylinder head can result in particular advantages. For example, the exhaust gases can be routed to the outside through a special channel in the cylinder head after each exhaust valve, or a common, externally routed channel in the cylinder head can be provided after the exhaust valves for both sub-channels. In the former case, the ducts in the cylinder head can each be connected to a special exhaust pipe.



  In the eight figures, for example, embodiments of the subject matter of the invention are shown. The same numbers or letters denote corresponding parts.



       1 shows a section through the cylinder axis of a two-stroke internal combustion engine with so-called mechanical supercharging, FIG. 2 shows a section through the cylinder end in the direction of the cylinder axis, FIG. 3 shows a section through a cylinder end according to the line 1-I of FIG. 2, FIG. 4 shows one such according to the line 11-II of FIG. 2;

         FIG. 5 shows a section corresponding to the line III-111 of FIG. 1 and FIG. 6 shows the same section III-III corresponding to FIG. 1, in a different embodiment; FIG. 7 shows a section through the cylinder axis of a two-stroke internal combustion engine with exhaust gas turbo charging and FIG. 8 shows the same section through a two-stroke internal combustion engine which works with combined exhaust gas turbo and mechanical charging.



  In Fig. 1, 1 is the cylinder block, 2 the crankshaft "a housing lower part, 3 the crankshaft, 4 a cylinder sleeve, 5 the control shaft, 6 a working piston, 7 a push rod and 8 a cylinder end. The cylinder sleeve 4 is nearby the inner dead point position of the piston is equipped with inlet slots 9 and in the cylinder end 8 with two outlet valves 10 and 11 mounted coaxially to one another and movably within one another.

   The scavenging and charge air is supplied to the cylinders 12 by a fan driven by the machine itself, which is designed as a rotating fan 13 in the example shown, through the connector 35, the space 14 and the inlet slots 9. The exhaust gases leave the cylinder 12 between the two valves 10 and 11 through the space 15 and through the space 16 outside the outer exhaust valve 10.

   From there they pass either together, as shown in FIGS. 1, 2, 3, 4 and 7, to the outside through the line 17, or separately, as shown in FIG. 8, through the lines 17 'and 17 "to the gas turbine 37 of a turbo charger 38. The exhaust valve 10 is controlled by the control cam 18, the rod 19, the lever 20 and the spring plate 21, with the assistance of the spring 22, while the exhaust valve 11 is controlled by the control cam 23, the rod 24 , the lever 25, with the assistance of the hairpin spring 26 and the bracket 27 is actuated.



  In FIG. 2 one can see how the outlet spaces 16 and 28 unite after the outlet valves 10 and 11 in space 29, in order then, as shown in FIG. 1, to lead together to the exhaust line 17. 30 is the fuel injector. It goes through a connecting piece 31 in the cylinder end 8 and is directed towards the recess 32 in the head of the piston 6.



       Fig. 3 shows the continuation of the exhaust gases after the inner outlet valve 11 from the space 15 after passing through the openings 10 '(Fig. 2) of the outer outlet valve 10 in a spiral from formation of the space 28, which then merges into the space 29. The arrangement of the fuel valve nozzle 31 is also shown. The fuel is preferably injected in the direction of the rotational movement of the scavenging and charge air in the cylinder and of the exhaust gases and scavenging air in space 15 and 28 according to arrows 33.



       Fig. 4 shows the passage of the exhaust gases and the scavenging air through the likewise spiral ausgebil Deten space 16 in the space 29. The rotary movement of the air in the cylinder and also in this outlet valve is preferably in the same direction, as indicated by the arrows 34 . In the same direction, the fuel is also tangentially introduced through the nozzle 31 into the combustion chamber.



  In Fig. 5 you can see the formation of the inlet slots 9 in the cylinder liner 4. These open tangentially into the cylinder space in order to generate a rotary movement there, which preferably takes place in the same direction as the arrows 33 and 34 in Fig. 3 and 4 indicate. The stiffening walls 1 ', 1 ", 1 <B>' </B> and 1 <B> Y '</B> in the cylinder block are directed and shaped in this way, and the inlet connection 35 for the supplied scavenging and charge air is so arranged net that the rotational movement of the scavenging and charge air is still supported in accordance with the direction of rotation, as the arrows indicate.



  In FIG. 6, which shows a section at the same location as FIG. 5, the design is made such that the scavenging and charge air entering the space 14 (FIG. 1) bounded in a spiral shape before entering the inlet slots Space 36 occurs and then only through .die tangential_en slots 9 in the cylinder sleeve 4 arrives. This is intended to increase the vortex formation in the cylinder.



  In FIG. 6, 35 indicates an inlet flange for the scavenging and charge air conveyed by the fan 13 into the space 14 and further into the space 36.



  In FIG. 7, a configuration similar to that in FIG. 1 is shown, only with the difference that the exhaust gases from the machine from both outlet valves are passed together into an exhaust gas turbo fan 37, 38. The exhaust gases therefore pass from the exhaust line 17 into the turbine 37 and from there through the line 39 into the open, or into a heat exchanger or the like. The purge and charge air comes out of the. Blower 38 through conduit 40 and nozzle 35 into space 14 and further into space 36 and through inlet slots 9 into cylinder 12.



       Fig. 8, however, shows an embodiment of the subject matter of the invention, in which the exhaust gases and possibly also at least part of the scavenging air through the inner exhaust valve in the line 17 "are separately conducted to a special turbine or stage or to a segment of an exhaust gas turbine 37, during renddem the gases or also scavenging air exiting through the outer outlet valve 10 and then through the annular space 16 flow through the line 17 ′ into another turbine or stage or into another inlet segment of a turbine 37.

   In such an embodiment, for example, the inner outlet valve 11 can be opened first, and its exhaust gases can under the then prevailing higher pressure in the internal combustion engine cylinder in question through the space 28 to a special turbine or to a stage or to a special inlet nozzle segment of the turbine 37 ge.

   The gases exiting through the outer outlet valve can only be guided later, that is to say at a lower pressure in the cylinder, through the line 17 ′ to a special turbine or stage or to another nozzle inlet segment of a turbine 37. In this way, the opening pressure of the inner exhaust valve is lower than if both valves would open at the same time, but the opening pressure of the outer exhaust valve is also lower because in its later opening time the pressure in the cylinder 12 is already, e.g. B. has even fallen to the flushing pressure.



  Furthermore, the design according to FIG. 8 is made such that two rows of inlet slots 9 and 9 'in the cylinder liner 4 are angeord net. The lower inlet slots 9 are mainly used to flush the cylinder and the upper (9 ') mainly to introduce the charge under mainly increased pressure.

   Since the loading slots 9 'must be closed as late as possible by the piston 6 for effective reloading, namely when the exhaust process is at least partially completed - but on the other hand the exhaust process already begins when these slots are still open, at least in the access space 41 to the slot zen 9 'non-return elements 42, which prevent exhaust gases from reaching the recharge fan 43. The entry slots 9 'for the after charge can also be arranged only on part of the cylinder circumference, but also open there tangentially to support the rotary movement in the cylinder 12.

   In the example shown, a rotary fan 43 driven by the control shaft 5 by a chain 43 ′ or otherwise driven was assumed as the reloading fan. This fan can advantageously suck in from the space 14 or 36 in front of the inlet slots 9 through the line 44, so it receives its air from the delivery line 40 of the turbocharger fan 38. This eliminates the need for a special suction device with air filter and noise damper for the fan 43 and At high speeds of the turbocharger, the reloading pressure in the fan 43 can thereby be increased significantly over the purge air pressure.

   In the delivery line of the fan 38, a charge air cooler 45 can of course also be provided, as well as, but not shown, such a slot between the fan 43 and the inlet chamber 41 to the reload 9 '. But it can also be any other fan, e.g. B. a centrifugal fan, as reload fan 43 are used. Furthermore, purge air can also be supplied through the lower inlet slots 9 by a mechanically or otherwise driven fan and mainly only charge air can be supplied from an exhaust gas turbocharger through the upper slots 9 '.

   Several turbochargers and also mechanically or otherwise driven fans can of course be provided per machine in a known manner.



  The flushing and also the reloading slots 9 and 9 'as well as the upper wall, their supply spaces 36 and 41 can be shaped so that an air inlet directed against the piston recess follows in the cylinder in order to flush the piston space there and the To cool the piston head. The control of the outlet valves can either be designed in such a way that they open simultaneously or, advantageously, the inner outlet valve is opened earlier.

    The design can also be made such that the inner valve only closes on the outer valve when the latter is already closed.



  In FIG. 2, when the outlet valves 10 and 11 are closed, the flushing and filling of at least the spaces 15 and 16 behind the outlet valves are indicated by the dots <I> A </I> and <I> B </ I > of these rooms. In Figure 3 and 4, the filling of the spaces 28 and 16 in the outlet channel behind the valves is also illustrated by dots C and D. In Fig. 3 and 4 is indicated by the lines e and f that the exhaust ducts 29 are flushed and filled with cold air, and that even when the rebound of exhaust gases, for.

   B. from a turbine, at least the spaces 15 and 16 between and outside the exhaust valves 10 and 11 and the exhaust channels 28, 29 are flushed during the flushing process with relatively cold flushing air and also during the compression, combustion and expansion period z. B. remain filled with it up to cross section e.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Gleichstrom spülung, sowie mit mehreren Auslassventilen im Zylinderkopf und mit vom Kolben gesteuerten Ein lassschlitzen, die über den ganzen Zylinderumfang mindestens annähernd gleichmässig verteilt und der art tangential angeordnet sind, dass die Luft im Zy linder eine Drehbewegung ausführt, dadurch gekenn zeichnet, dass die Auslassventile durch zwei zentral im Zylinderkopf befindliche koaxial zueinander und be weglich ineinander angeordnete Ventile, nämlich ein Aussenventil mit Sitz im Zylinderkopf und ein im Aussenventil geführtes Innenventil mit Sitz im Aussen ventil, PATENT CLAIM Two-stroke internal combustion engine with direct current purging, as well as with several exhaust valves in the cylinder head and with piston-controlled inlet slots, which are at least approximately evenly distributed over the entire circumference of the cylinder and are arranged tangentially in such a way that the air in the cylinder rotates shows that the exhaust valves are provided by two valves located centrally in the cylinder head, coaxially to one another and movably arranged within one another, namely an external valve with a seat in the cylinder head and an internal valve guided in the external valve with a seat in the external valve, gebildet sind und dass die Gase hinter minde stens einem der Ventile derart geführt werden, dass sie die durch die Einlassschlitze hervorgerufene Luft drehung im Zylinder unterstützen. UNTERANSPRÜCHE 1. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlass schlitze (9) im Zylindermantel so ausgebildet sind, dass die Spül- und Ladelufteinströmung eine gegen eine Brennraumeinbuchtung im Kolben gerichtete Be wegungskomponente aufweist. are formed and that the gases are guided behind at least one of the valves in such a way that they support the air rotation in the cylinder caused by the inlet slots. SUBClaims 1. Two-stroke internal combustion engine according to patent claim, characterized in that the inlet slots (9) are formed in the cylinder jacket so that the scavenging and charge air inflow has a motion component directed against a combustion chamber indentation in the piston. 2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ein führung der Spül- und der Ladeluft getrennte, über einanderliegende Einlassschlitze (9, 9') im Zylinder mantel angeordnet sind. 3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Zylinder kopf nach mindestens einem der Auslassventile ein Sammelraum (16 bzw. 28) derart angeordnet ist, dass dadurch eine Drehbewegung der Spülluft im Raum hinter dem betreffenden Ventil entsteht (Fig. 3 und 4). 2. Two-stroke internal combustion engine according to patent claim, characterized in that separate, overlying inlet slots (9, 9 ') are arranged in the cylinder jacket for the introduction of the scavenging and charge air. 3. Two-stroke internal combustion engine according to patent claim, characterized in that a collecting space (16 or 28) is arranged in the cylinder head after at least one of the exhaust valves in such a way that this results in a rotary movement of the scavenging air in the space behind the valve in question (Fig. 3 and 4). 4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patentan spruch und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeich net, dass mindestens ein Auslasskanal (29) im Zy linderkopf nach mindestens einem der Auslassventile so exzentrisch zur betreffenden Ventilachse angeord net ist, dass die Drehbewegung der Spülluft im Raum nach dem betreffenden Ventil begünstigt wird (Fig. 3 und 4). 4. Two-stroke internal combustion engine according to claim and dependent claim 3, characterized in that at least one outlet duct (29) in the cylinder head Zy after at least one of the outlet valves is so eccentric to the valve axis in question angeord that the rotary movement of the scavenging air in the room after the relevant Valve is favored (Fig. 3 and 4). 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrich tung zur Lieferung von Spül- und Ladeluft so be messen und ausgeführt ist, dass die gelieferte Spül luftmenge ausreicht, um den Raum hinter dem Zy- linderauslass zu spülen und nach Ventilschluss den Raum mit verhältnismässig kalter Spülluft während der folgenden Verdichtungs-, Verbrennungs- und Ex pansionsperiode gefüllt zu halten. 5. Two-stroke internal combustion engine according to claim, characterized in that the device for supplying scavenging and charge air is measured and designed so that the amount of scavenging air supplied is sufficient to flush the space behind the cylinder outlet and after the valve closes to keep the room filled with relatively cold purge air during the following compression, combustion and expansion period. 6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Unteran spruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ausser dem ganzen Raum zwischen den beiden Auslassventilen und dem das äussere Auslassventil umgebenden Raum auch der anschliessende Abgaskanal mindestens teil weise mit Spülluft gespült wird und nach Ventilschluss alle diese Räume während der Verdichtungs-, Ver- brennungs- und Expansionsperiode mit solcher Luft gefüllt gehalten werden. 6. Two-stroke internal combustion engine according to claim 5, characterized in that in addition to the entire space between the two exhaust valves and the space surrounding the outer exhaust valve, the subsequent exhaust duct is at least partially flushed with scavenging air and after the valve closes all these spaces during the compression , Combustion and expansion periods are kept filled with such air. 7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase nach jedem Auslassventil durch einen besonderen Kanal im Zylinderkopf nach aussen geführt werden (Fig. 8). B. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Unteran spruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an jeden Abgaskanal eine besondere Abgasleitung (17' und 17") angeschlossen ist. 9. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase nach den Auslassventilen durch einen gemeinsamen Kanal im Zylinderkopf nach aussen geführt werden. 7. Two-stroke internal combustion engine according to patent claim, characterized in that the exhaust gases are guided to the outside through a special channel in the cylinder head after each exhaust valve (Fig. 8). B. two-stroke internal combustion engine according to claim 7, characterized in that a special exhaust pipe (17 'and 17 ") is connected to each exhaust duct. 9. Two-stroke internal combustion engine according to claim, characterized in that the exhaust gases after the exhaust valves through a common channel in the cylinder head to the outside.
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