Zweitakt-Kolbenbremikraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt- brennkraftmaschine mit Kurbelkasstenspülung und einer überströmleitung zwischen Kurbelkasten und Zy linder und betrifft insbesondere eine Einrichtung, mit deren Hilfe aus der Luft, nachdem sie im Kurbel kasten verdichtet wurde und bevor sie in den Zylin der einströmt, das in ihr noch enthaltene Schmier mittel ausgeschieden wird.
Es sind bereits derartige Einrichtungen an Zwei- takt-Kolbenbrennkraftmaschinen bekannt, welche das überschüssige Schmiermittel mit Hilfe von Zentrifu galkraft dadurch aus der Luft abscheiden, dass eine rotierende Schleudereinrichtung vor dem Zylinder in den Luftweg eingeschaltet ist, welche auf der Kur belwelle der Brennkraftma:schine sitzt und also mit deren Drehzahl umläuft.
Bei der Ausführung gemäss der Erfindung sind eine oder mehrere rotierende Schleudereinrichtungen zwischen Kurbelkasten und- Zylinder vorgesehen, welche von ausserhalb des Kurbelkastens liegenden Antriebsmitteln betätigt werden, wobei die Luft ra dial in die Schleudervorrichtung eintritt. Hierbei haf ten die von aussen auf den Rotor der Schleuderein- richtung aufprallenden ölte:
i'lchen infolge von Ad häsionskräften zunächst auf den aussenliegenden Flä chen des Rotors und werden deshalb infolge der Rotation in Umfangsrichtung beschleunigt, so dass sie ihrerseits sehr rasch eine. hohe Umfangsgeschwindig keit erreichen und dann infolge der Zentrifugalkraft von den Aussenflächen der rotierenden Einrichtung nach aussen abgeschleudert,das heisst also ins Kurbe91- gehäuse zurückgeworfen werden.
Diese Schleuder wirkung kann durch eine Erhöhung der Umfangs geschwindigkeit, das heisst der Drehzahl der Schleu- dereinrichtung ganz beträchtlich verstärkt werden; denn die Zentrifugalkraft wächst mit dem Quadrat der Winkelgeschwindigkeit an; eine Erhöhung der Drehzahl der rotierenden Schleudereinrichtung ver- uTsacht also eine ganz erhebliche Steigerung der Schlteuderwirkung.
Vorzugsweise sind bei der Schleudereinrichtung Filterorgane vorgesehen, welche zwar der Luft den Eintritt ins Innere der Schleudereinrichtung leicht er möglichen, den Ölteilchen aber, die von aussen auf die Schleudereinrichtung aufprallen, den. Zutritt zum Innern der Schleudereinrichtung erschweren.
So kön nen beispielsweise Maschendrahtgeflechte oder per forierte Bleche., die vorzugsweise als zylindrische Um- mantelung an der Einrichtung befestigt werden, als Filterorgane dienen.
Zweckmässig wird die Drehzahl der Schleuderein richtung nicht gleich der Kurbelwellendrehzah#l, son dern beliebig gewählt, z. B. derart, dass mit ihr unter Berücksichtigung aller im, Betrieb der Einrichtung mitspielenden Faktoren ein Optimum in der resultie renden effektiven Abscheideleistiung erzielt wird.
Schmierölviskosität und -temperatur sowie Anord- nung, Ausbildlung und Abmessungen der Filterorgane (beispiel'sweise Stärke und Perforierung der Sieb bleche), Filterdurchgangswiderstand für die Luft, Aussenlufttemperatur und -feuchtigkeit u. a. sind solche Faktoren, die auf den.
Abscheidevorgang mehr oder weniger massgeblichen Einfluss haben und nach denen man sich bei der Wahl der Schleuderdrehzahl richten muss, wenn man ein Optimum an Abscheide leistung bei geringem Energieverbrauch für den Schleuderantrieb erzielen will.
Zweifellos lässt sich durch Erhöhung der Schleu- derdrehzahl, wie bereits nachgewiesen wurdie, .die Schleuderwirkung in hohem Masse verstärken., jedoch wäre es verfehlt,
bei der Drehzahlwahl nur die Schleu derwirkung für sich allein zu berücksichtigen. Denn zu der Schleuderwirkung kann als unterstützende Massnahme ja noch die Filterwirkung hinzukommen. Diese beiden Wirkungen ergänzen sich also, beeinflus- sen sieh aber auch gegenseitig und müssen deshalb bei der Wahl der Drehzahl zusammen berücksichtigt werden.
Ausserdem wäre eine solche Erhöhung der Drehzahl mit einem Anwachsen des Energiabedarfes verbunden, wodurch ihr eine wirtschaftliche Grenze gesetzt wird.
Dieser Anpassung der Umlaufdrehzahl der Schleu dereinrichtung an die konstruktiven und betrieblichen Verhältnisse kann weiterhin auch dadurch Rechnung getragen werden, däss die Umlaufdrebza@hl vorgesehen wird, so dass man sich also auch später im Betrieb noch mit der Umlaufdrehzahl an die jeweiligen Be triebsbedingungen (z.
B. bei Wahl einer neuen Schmieröhnarke, anderer Siebbleche oder -geoechte oder bei Übergang von Sommer- auf Winterbetrieb) von Fall zu Fall anpassen kann.
Die Schleudereinrichtung oder mehrere Schleu- dereinrichtu.ngen können auf einer Welle angeordnet sein, und diese Welle kann vorzugsweise: von der Kurbelwelle mit beliebig gewählter übersetzung an getrieben werden. Hierfür gibt es mehrere Möglich keiten, beispielsweise einen Riementrieb, der - im Falle der variablen Schleuderdrehzahl - in bekannter Weise mittels konischer Scheiben als stufenlos regel barer Antrieb arbeiten kann.
Die Welle der Schleudereinrichtung bzw. der Schleudereinrichtungen kann gleichzeitig als An trieb für andere Hilfseinrichtungen an der Brennkraft- maschine, wie beispielsweise Lichtmaschine, Kühl- luftgebläse, Drehschieber oder sonstige Hilfseinrich tungen, dienen.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungs- beispiel der Schleudereinrichtung und ihre Wirkungs weise, und zwar hier mit zwei überströmkanälen und Riemenantrieb. Es zeigen: Fig. 1 eine Ansieht auf die Stirnseite des Kurbel kastens der Brennkraftmaschine und die seitlich an gebaute Schleudereinrichtung.
Fig. 2 einen radialen Schnitt durch die Schleuder einrichtung nach der Linie 1I-II der Fig. 1 und Fig. 3 eine schematische Wiedergabe der Anord nung bei Verwendung von zwei Schleudereinrichtun- gen. In Fig. 1 ist am Kurbelkasten 1 der Brennkraft- maschine das Gehäuse 2 der Schleudereinrichtung mittels Flansch 3 befestigt.
Der Aufbau und die Wir kungsweise der Schleudereinrichtung gehen aus Fig. 2 hervor. Die Rotorwelle 4 ist in den Lagern 5 gelagert und wird von ausserhalb des Kurbelkastens liegenden Antriebsmitteln über die Riemenscheibe 6 betätigt. Auf der Rotorwelle 4 .ist im Innern des Gehäuses 2 der Rotar 7 befestigt.
Der Rotor 7 ist mit dem Filter 8 versehen:, das hier als zylindrisches Mantelblech den Rotor 7 umschliesst und mittels dies Filterkorbes 9, welcher mit Stegen 10 versehen ist, gehalten wird. An den beiden Stirnseiten des Gehäuses 2 sind die beiden Anschlussstutzen 11 befestigt.
Die beiden Anschlussstutzen 11 sind mittels ihrer Flaschen 12 mit den zum Zylinder der Brennkraft- maschine führenden überströmkanälen, welche hier nicht gezeichnet sind, verbunden.
Dia Luft, welche aus dem Kurbelkasten 1 in das Gehäuse 2 der Schleuder einrichtung eintritt, .strömt von aussen radial durch das Filter 8 des Rotors 7 ins Innere des Rotors 7 ein und tritt dann durch Öffnungen 13, welche an den beiden Stirnseiten des Rotors 7 vorgesehen sind,
aus dem Rotor 7 aus und in die beiden Ansahlussstutzen 11 ein und gelangt anschliessend in die zum Zylinder der Brennkraftmaschine führenden überströmkanäle. Die Stirnseiten des Rotors 7 sind gegen das Gehäuse 2 der Schleudereinrichtung mittels der Dichtungen <I>14;
14b,</I> die hier als Labyrinthdichtungen ausgebil det sind, abgedichtet, so dass die ins Gehäuse 2 ein tretende Luft nur auf dem Wege über das Filter 8 durch den Rotor 7 hindurch zu den beiden Anschluss- stutzen 11 weiterströmen kann. Die Riemenscheibe 15 auf der Rotorwelle 4 dient für den Antrieb irgend einer Hilfsmaschine.
Fig. 3 zeigt schematisch die Anordnung bei Ver wendung von, zwei Schleudereinrichtungen 16, die gemeinsam von der Welle 4 angetrieben werden. Hier steht jede Schleudereinrichtung 16 nur mit einem An schlussstutzen 11 in Verbindung.
An Stelle der Riemenscheibe 6 kann auch ein Wechselgetriebe treten. Im übrigen kann die Riemen scheibe 6 mit axial verschiebbaren Riemenscheiben ausgerüstet sein, wobei die ihr zugeordnete treibende Riemenscheibe eine gleiche Ausbildung aufweist. Durch axiale Verschiebung der einen Scheibe kann eine Übersetzungsänderung, wie bekannt, eintreten.
Two-stroke piston brake engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine with crankcase scavenging and an overflow line between the crankcase and cylinder and in particular relates to a device with the aid of which the air after it has been compressed in the crankcase and before it flows into the cylinder , the lubricant still contained in it is excreted.
Such devices are already known on two-stroke piston internal combustion engines, which separate the excess lubricant from the air with the help of centrifugal force in that a rotating centrifugal device is switched on in front of the cylinder in the airway, which is on the crankshaft of the internal combustion engine sits and thus rotates at their speed.
In the embodiment according to the invention, one or more rotating centrifugal devices are provided between the crankcase and cylinder, which are actuated by drive means located outside the crankcase, the air entering the centrifugal device ra dial. The oils that hit the rotor of the centrifugal device from outside stick:
i'lchen as a result of adhesive forces initially on the outer surfaces of the rotor and are therefore accelerated as a result of the rotation in the circumferential direction, so that they in turn very quickly. reach high circumferential speed and then, as a result of the centrifugal force, are thrown outwards from the outer surfaces of the rotating device, that is, thrown back into the crankcase.
This centrifugal effect can be increased considerably by increasing the peripheral speed, that is to say the speed of the centrifugal device; because the centrifugal force increases with the square of the angular velocity; an increase in the speed of rotation of the rotating centrifugal device thus causes a very considerable increase in the centrifugal effect.
Preferably, in the centrifugal device, filter elements are provided which allow the air to enter the interior of the centrifugal device easily, but the oil particles that impinge on the centrifugal device from the outside. Make access to the inside of the centrifuge more difficult.
For example, wire netting or perforated metal sheets, which are preferably attached to the device as a cylindrical casing, can serve as filter elements.
Appropriately, the speed of the Schleuderein direction is not equal to the crankshaft speed # l, but chosen arbitrarily, z. B. in such a way that with it, taking into account all factors involved in the operation of the device, an optimum in the resulting effective separation performance is achieved.
Lubricating oil viscosity and temperature as well as arrangement, design and dimensions of the filter elements (for example, thickness and perforation of the sieve plates), filter resistance for the air, outside air temperature and humidity, etc. a. are such factors that affect the.
Have a more or less significant influence on the separation process and which one must follow when choosing the spin speed if one wants to achieve optimum separation performance with low energy consumption for the centrifugal drive.
Undoubtedly, by increasing the spin speed, as has already been demonstrated, .the spin effect can be increased to a great extent., But it would be a mistake
when selecting the speed, only the centrifugal effect should be taken into account. Because the filter effect can be added as a supporting measure to the centrifugal effect. These two effects therefore complement each other, but also influence each other and must therefore be taken into account together when selecting the speed.
In addition, such an increase in speed would be associated with an increase in the energy requirement, which would set an economic limit.
This adaptation of the rotational speed of the centrifugal device to the structural and operational conditions can also be taken into account by providing the revolving rate so that the revolving speed can also be used later in operation to adapt to the respective operating conditions (e.g.
B. when choosing a new lubricant mark, other screen plates or -geoechte or when switching from summer to winter operation) can be adjusted from case to case.
The centrifugal device or several centrifugal devices can be arranged on a shaft, and this shaft can preferably: be driven by the crankshaft with any selected gear ratio. There are several possibilities for this, for example a belt drive, which - in the case of the variable spin speed - can work in a known manner by means of conical disks as a continuously variable drive.
The shaft of the centrifugal device or centrifugal devices can simultaneously serve as a drive for other auxiliary devices on the internal combustion engine, such as, for example, alternator, cooling air fan, rotary valve or other auxiliary devices.
The drawing illustrates an exemplary embodiment of the centrifugal device and its action, namely here with two overflow channels and a belt drive. They show: Fig. 1 a view of the end face of the crank case of the internal combustion engine and the side of the built-in centrifugal device.
2 shows a radial section through the centrifugal device along the line 1I-II in FIG. 1 and FIG. 3 shows a schematic representation of the arrangement when using two centrifugal devices. In FIG. 1, the internal combustion engine is on the crankcase 1 the housing 2 of the centrifugal device is fastened by means of flange 3.
The structure and the manner in which the spinning device is operated can be seen from FIG. The rotor shaft 4 is mounted in the bearings 5 and is actuated by drive means located outside the crankcase via the belt pulley 6. The rotor 7 is attached to the rotor shaft 4 in the interior of the housing 2.
The rotor 7 is provided with the filter 8, which here surrounds the rotor 7 as a cylindrical jacket plate and is held by means of this filter basket 9, which is provided with webs 10. The two connecting pieces 11 are fastened to the two end faces of the housing 2.
The two connecting pieces 11 are connected by means of their bottles 12 to the overflow channels leading to the cylinder of the internal combustion engine, which are not shown here.
The air, which enters the housing 2 of the centrifugal device from the crankcase 1, flows radially from the outside through the filter 8 of the rotor 7 into the interior of the rotor 7 and then passes through openings 13 which are located on the two end faces of the rotor 7 are provided
from the rotor 7 and into the two connection nozzles 11 and then enters the overflow ducts leading to the cylinder of the internal combustion engine. The end faces of the rotor 7 are against the housing 2 of the centrifugal device by means of the seals <I> 14;
14b, which are designed here as labyrinth seals, are sealed so that the air entering the housing 2 can only flow on via the filter 8 through the rotor 7 to the two connecting pieces 11. The pulley 15 on the rotor shaft 4 is used to drive any auxiliary machine.
Fig. 3 shows schematically the arrangement when using Ver, two centrifugal devices 16, which are driven jointly by the shaft 4. Die Spunderneinrichtung 16 ist mit der Shaft 4 auf. Here, each centrifugal device 16 is only connected to one connection piece 11.
Instead of the belt pulley 6, a change gear can also be used. In addition, the belt pulley 6 can be equipped with axially displaceable pulleys, the drive pulley assigned to it having the same design. As is known, a change in the ratio can occur through axial displacement of one disk.