DE102011004000A1

DE102011004000A1 - Two-stroke internal combustion engine with optimized gas routing

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Publication number: DE102011004000A1
Application number: DE201110004000
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2012-08-16
Also published as: WO2012107495A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 mit einer Vorverdichtungskammer 4 und mindestens einer Brennkammer 5, die über einen Brennstoffkanal 6 durch einen Zylinderkopf 13 miteinander verbunden sind. Der Brennstoffkanal 6 weist an seinem brennkammerseitigen Ende einen erweiterten Abschnitt auf, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt eines sich in Richtung der Vorverdichtungskammer 4 anschließenden Kanalabschnitts. Durch den erweiterten Abschnitt des Brennstoffkanals 6 wird eine optimierte Gasführung erreicht, indem der Brennstoffstrom an die Kolbenstange angelegt und durch ein Leitelement 7 in der Kolbenendstufe 3 zu den Auslassöffnungen 9 hin umgelenkt wird. Durch diese optimierte Gasführung wird die Vermischung von frischem und verbrauchten Brennstoff minimiert und somit eine sehr effiziente Ausnutzung des Brennstoffs 19 erreicht.The present invention relates to a two-stroke internal combustion engine 1 with a pre-compression chamber 4 and at least one combustion chamber 5, which are connected to one another via a fuel duct 6 through a cylinder head 13. At its end on the combustion chamber side, the fuel channel 6 has an enlarged section, the cross section of which is larger than the cross section of a channel section adjoining in the direction of the pre-compression chamber 4. The expanded section of the fuel channel 6 achieves an optimized gas flow in that the fuel flow is applied to the piston rod and deflected by a guide element 7 in the piston output stage 3 to the outlet openings 9. This optimized gas flow minimizes the mixing of fresh and used fuel and thus a very efficient utilization of the fuel 19 is achieved.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit optimierter Gasführung. Diese Zweitakt-Brennkraftmaschine weist eine Vorverdichtungskammer sowie mindestens eine Brennkammer, die über einen Brennstoffkanal durch einen Zylinderkopf miteinander verbunden sind, auf.The present invention relates to a two-stroke internal combustion engine with optimized gas guidance. This two-stroke internal combustion engine has a Vorverdichtungskammer and at least one combustion chamber, which are connected to each other via a fuel passage through a cylinder head on.

Brennkraftmaschinen mit linearer Kolbenführung, die in einem Zweitaktverfahren arbeiten, umfassen in üblichen Ausführungsformen meist drei Kammern sowie einen Mehrstufenkolben. Diese drei Kammern sind in Reihe angeordnet, wobei die mittlere Kammer die Vorverdichtungskammer ist und die beiden äußeren Kammern die Brennkammern darstellen. Der Mehrstufenkolben umfasst meist zwei Kolbenendstufen sowie eine Kolbenmittelstufe. Die beiden Kolbenendstufen sind jeweils beweglich in den Brennkammern angeordnet, während die Kolbenmittelstufe beweglich in der Vorverdichtungskammer angeordnet ist und dieselbe in zwei Vorverdichtungsräume unterteilt. Die Vorverdichtungskammer ist über Brennstoffkanäle mit den Brennkammern verbunden. Üblicherweise werden diese Brennstoffkanäle von Bohrungen durch den Zylinderkopf gebildet. Die Kolbenmittelstufe ist mit den beiden Kolbenendstufen jeweils über eine Kolbenstange, die durch die Bohrungen durch den Zylinderkopf geführt sind, fest verbunden. Als Brennstoffkanal wird in diesem Fall der Zwischenraum zwischen Kolbenstange und Zylinderkopf bezeichnet.Internal combustion engines with a linear piston guide, which operate in a two-stroke process, usually comprise three chambers and a multistage piston in conventional embodiments. These three chambers are arranged in series, the middle chamber being the precompression chamber and the two outer chambers being the combustion chambers. The multistage piston usually comprises two piston end stages and a piston middle stage. The two piston output stages are each movably arranged in the combustion chambers, while the piston middle stage is movably arranged in the precompression chamber and subdivides the same into two precompression chambers. The precompression chamber is connected to the combustion chambers via fuel channels. Usually, these fuel channels are formed by bores through the cylinder head. The piston middle stage is firmly connected to the two piston output stages via a piston rod, which are guided through the bores through the cylinder head. The fuel channel is referred to in this case, the space between the piston rod and cylinder head.

Der Arbeitsablauf einer wie oben beschriebenen Brennkraftmaschine lässt sich folgendermaßen zusammenfassen: Der Brennstoff gelangt über Einlassöffnungen in die Vorverdichtungskammer. Bewegt sich der Stufenkolben nun entlang der Kolbenlängsachse und passiert die Kolbenmittelstufe die Einlassöffnungen, so dass diese sich in der Kolbenbewegungsrichtung hinter der Kolbenmittelstufe befinden, wird der Brennstoff durch die Bewegung der Kolbenmittelstufe in der Vorverdichtungskammer vorverdichtet. Wichtig für die Funktionsweise einer solchen Brennkraftmaschine mit linearer Kolbenführung ist das Vorsehen eines Ventils, mit welchem die Brennstoffkanäle verschlossen bzw. geöffnet werden können. Häufig weist hierzu die durch die Bohrung durch den Zylinderkopf zwischen Vorverdichtungskammer und Brennkammer geführte Kolbenstange einen Ventilabschnitt auf, dessen Querschnitt senkrecht zur Kolbenachse dem Querschnitt eines Ventilabschnittes der Bohrung senkrecht zur Kolbenachse entspricht. Infolge der Bewegung des Stufenkolbens wird der Ventilabschnitt des Kolbens in den Ventilabschnitt der Bohrung hinein bzw. aus dieser heraus bewegt. Dadurch kann die Bewegung des Stufenkolbens ein Öffnen bzw. Schließen des Brennstoffkanals bedingen. Die Bewegung des Stufenkolbens führt im Anschluss an die Vorverdichtung des Brennstoffs in der Vorverdichtungskammer durch das Bewegung des Kolbens zu einem Öffnen des Brennstoffkanals. Der Brennstoff kann darauf hin aus der Vorverdichtungskammer in die Brennkammer strömen. Der in die Brennkammer einströmende frische Brennstoff verdrängt den bereits verbrannten Brennstoff, der von einem vorangegangenen Verbrennungsprozess übrig geblieben ist, aus der Brennkammer. Dieses Verdrängen erfolgt indem der verbrannte Brennstoff durch frischen Brennstoff über geöffnete Auslassöffnungen an der Brennkammer aus dieser herausgespült wird. Bewegt sich der Stufenkolben wieder zurück und verschließt der Ventilabschnitt der Kolbenstange den Brennstoffkanal erneut, so wird der frische Brennstoff in der Brennkammer bei geschlossenen Auslassöffnungen durch die Kolbenendstufe weiter verdichtet. Ist der Brennstoff in der Brennkammer ausreichend verdichtet, so zünden an der Brennkammer angeordnete Zündkerzen und bringen den Brennstoff zur Explosion. Infolge dieser Explosion wird der Stufenkolben erneut beschleunigt, der Brennstoffkanal öffnet sich wieder und frischer Brennstoff kann in die Brennkammer gelangen, wodurch der alte und verbrannte Brennstoff herausgespült wird. Dieser Arbeitsprozess vollzieht sich in identischer Weise jeweils abwechselnd in den beiden Brennkammern.The workflow of an internal combustion engine as described above can be summarized as follows: The fuel passes through inlet openings in the Vorverdichtungskammer. If the stepped piston now moves along the piston longitudinal axis and the piston middle stage passes through the inlet openings so that they are located behind the piston middle stage in the piston movement direction, the fuel is precompressed by the movement of the piston middle stage in the precompression chamber. Important for the operation of such an internal combustion engine with linear piston guide is the provision of a valve with which the fuel channels can be closed or opened. Often this has the guided through the bore through the cylinder head between Vorverdichtungskammer and combustion chamber piston rod on a valve portion whose cross section corresponds to the piston axis perpendicular to the cross section of a valve portion of the bore perpendicular to the piston axis. As a result of the movement of the stepped piston, the valve portion of the piston is moved into and out of the valve portion of the bore. As a result, the movement of the stepped piston can cause an opening or closing of the fuel channel. The movement of the stepped piston, following the precompression of the fuel in the precompression chamber, results in the opening of the fuel channel by the movement of the piston. The fuel may then flow out of the precompression chamber into the combustion chamber. The fresh fuel flowing into the combustion chamber displaces the already burned fuel left over from a previous combustion process from the combustion chamber. This displacement is carried out by the burned fuel is flushed out through fresh fuel through open outlet openings on the combustion chamber from this. If the stepped piston moves back again and the valve section of the piston rod again closes the fuel channel, the fresh fuel in the combustion chamber is further compressed by the piston output stage when the outlet openings are closed. If the fuel in the combustion chamber is sufficiently compressed, spark plugs arranged on the combustion chamber ignite and cause the fuel to explode. As a result of this explosion, the stepped piston is accelerated again, the fuel channel opens again and fresh fuel can get into the combustion chamber, whereby the old and burned fuel is flushed out. This work process is carried out in an identical way alternately in the two combustion chambers.

Eine nach dem oben beschriebenen Arbeitsablauf arbeitende Zweitakt-Brennkraftmaschine mit linearer Kolbenführung ist auch als Stelzer-Motor bekannt und in der DE 3029287 beschrieben. Der Vorteil einer derartigen Brennkraftmaschine liegt in der Tatsache, dass der Stufenkolben in beide Richtungen aktiv durch eine Gasexplosion beschleunigt wird. Somit sind zwei Beschleunigungselemente in Form der zwei Brennkammern in einem gemeinsamen Gehäuse integriert. Durch diesen Aufbau kann ein sehr kompaktes Aggregat mit hoher Leistungsfähigkeit konstruiert werden. In der einfachsten Ausführungsform weist diese Zweitakt-Brennkraftmaschine lediglich ein einziges bewegliches Element in Form des Stufenkolbens auf. Durch dessen rein lineare Bewegung werden Energieverluste infolge von Reibung und Kräften, die nicht parallel zur Kolbenbewegung längs der Kolbenlängsachse wirken, minimiert. Aufgrund der geringen Anzahl von Verschleißteilen erhöht sich darüber hinaus die Lebensdauer dieses wartungsfreundlichen Motors. Ein derartiges Motorkonzept bietet also die Möglichkeit, ein überaus kompaktes und kostengünstiges Antriebssystem zu konstruieren.A working according to the above-described workflow two-stroke internal combustion engine with linear piston guide is also known as Stelzer engine and in the DE 3029287 described. The advantage of such an internal combustion engine lies in the fact that the stepped piston is actively accelerated in both directions by a gas explosion. Thus, two accelerating elements in the form of the two combustion chambers are integrated in a common housing. By this construction, a very compact aggregate with high efficiency can be constructed. In the simplest embodiment, this two-stroke internal combustion engine has only a single movable element in the form of the stepped piston. Due to its purely linear motion energy losses due to friction and forces that do not act parallel to the piston movement along the piston longitudinal axis are minimized. Due to the low number of wearing parts, the service life of this maintenance-friendly motor is also increased. Such an engine concept thus offers the possibility of constructing an extremely compact and cost-effective drive system.

Allerdings weisen die im Stand der Technik bekannten Ausführungsformen von Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit linearer Kolbenführung den Nachteil auf, dass sie beim Verbrennen des Brennstoffs ineffizient sind. Das Problem bisher bekannter Ausführungsformen besteht darin, dass es bei diesen nicht möglich ist, den bereits verbrannte Brennstoff vollständig bzw. zu einem sehr hohen Grad aus der Brennkammer zu verdrängen und zugleich nach Möglichkeit keinen frischen Brennstoff in den Auspuff zu drücken. Unter ökonomischen Gesichtspunkten ist es aber höchst vorteilhaft, den Brennstoff effizient zu verbrennen, um Brennstoff und somit Kosten sparen zu können. Gleichzeitig verringert eine effektive Verbrennung des Brennstoffs die Schadstoffemission und erhöht somit die Umweltfreundlichkeit des Antriebs. Ähnliches gilt hinsichtlich einer effizienten Ausspülung des verbrannten Brennstoffs aus der Brennkammer. Eine solche effiziente Ausspülung ist aus zweierlei Gründen vorteilhaft: Erstens kann nur durch eine möglichst vollständige Ausspülung des bereits verbrannten Brennstoffs ein Vermischen von Alt- und Neugas minimiert werden und dadurch eine maximale Leistungsausschöpfung sichergestellt werden. Zweitens ist es wünschenswert, dass infolge der Ausspülung nach Möglichkeit kein frisches Brennstoff entweicht, da dies zu Brennstoffverlusten und somit zu einem erhöhten Brennstoffverbrauch sowie damit einhergehenden erhöhten Kosten führt.However, the known in the prior art embodiments of two-stroke internal combustion engines with linear piston guide have the disadvantage that they are inefficient when burning the fuel. The problem of previously known embodiments is that it is not possible for them, the already burned To displace fuel completely or to a very high degree out of the combustion chamber and, at the same time, if possible, not to press any fresh fuel into the exhaust. From an economic point of view, however, it is highly advantageous to burn the fuel efficiently in order to save fuel and thus costs. At the same time, effective combustion of the fuel reduces pollutant emissions and thus increases the environmental friendliness of the engine. The same applies with regard to an efficient flushing out of the burnt fuel from the combustion chamber. Such an efficient rinsing is advantageous for two reasons: firstly, only by rinsing the already burnt fuel as completely as possible can a mixing of old and new gas be minimized, thereby ensuring maximum exhaustion of power. Second, it is desirable that, as far as possible, no fresh fuel escapes as a result of scavenging, as this results in fuel losses and thus increased fuel consumption and associated increased costs.

Zwar sind bereits sogenannte Umkehrspülungsverfahren bekannt, die dafür sorgen sollen, dass das einströmende Frischgas möglichst ohne Vermischung mit dem verbrannten Gas dieses aus der Brennkammer verdrängt. Allerdings haben die bekannten Verfahren sehr hohe Spülverluste.Although so-called reversed flushing processes are already known which are intended to ensure that the incoming fresh gas displaces it from the combustion chamber, if possible without mixing with the burned gas. However, the known methods have very high flushing losses.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine optimierte Gasführung für eine Zweitakt-Brennkraftmaschine anzugeben, die eine Verbrennung des Brennstoffs mit einer möglichst hohen Effizienz realisieren kann.It is therefore an object of the present invention to provide an optimized gas guide for a two-stroke internal combustion engine, which can realize a combustion of the fuel with the highest possible efficiency.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Brennstoffkanal zwischen Vorverdichtungskammer und Brennkammer an seinem brennkammerseitigen Ende einen erweiterten Abschnitt aufweist, dessen Querschnitt größer ist als der Querschnitt eines sich in Richtung der Vorverdichtungskammer anschließenden Kanalabschnitts.According to the invention, this object is achieved in that the fuel channel between Vorverdichtungskammer and combustion chamber at its combustion chamber end has a widened portion whose cross section is greater than the cross section of a subsequent in the direction of the precompression chamber channel section.

Diese Erweiterung des Brennstoffkanals zum Ende hin bewirkt, dass sich der Druck des Brennstoffs im Bereich der Erweiterung infolge des Venturi-Effekts erhöht. Diese Erhöhung des Brennstoffdrucks führt zur Ausbildung eines Brennstoffstroms, der entsprechend der Ausgestaltung der Erweiterung fokussiert wird.This expansion of the fuel channel towards the end causes the pressure of the fuel in the area of the expansion to increase as a result of the Venturi effect. This increase in fuel pressure results in the formation of a fuel flow which is focused according to the design of the extension.

Ist ein linear geführter Stufenkolben vorgesehen, der teilweise in einer Bohrung durch den Zylinderkopf geführt ist, welche die Vorverdichtungskammer mir der Brennkammer verbindet, so ermöglicht dies die bei der Brennstoffverbrennung freigesetzte Energie in eine Linearbewegung umzusetzen. Dabei kann der Brennstoffkanal vorteilhafter Weise durch den zwischen Stufenkolben und Zylinderkopf gebildeten im wesentlichen ringförmigen Spalt gebildet werden. Die Strömungsfokussierung des Brennstoffstroms erfolgt in diesem Fall um die Kolbenstange herum und der Strom wird entlang der Kolbenstange zur Kolbenendstufe hin geführt.If a linearly guided stepped piston is provided, which is partially guided in a bore through the cylinder head, which connects the precompression chamber with the combustion chamber, this makes it possible to convert the energy released in the fuel combustion into a linear movement. In this case, the fuel channel can advantageously be formed by the formed between the stepped piston and the cylinder head substantially annular gap. The flow focusing of the fuel flow in this case takes place around the piston rod and the flow is guided along the piston rod to the piston output stage.

Weist die Bohrung durch den Zylinderkopf am brennkammerseitigen Ende mindestens eine, vorzugsweise mehrere im wesentlichen axial verlaufende Einfräsungen auf, so wird dadurch das Volumen des Brennstoffkanals und somit der Brennstoffdurchsatz erhöht. Gleichzeitig wird der Stufenkolben durch die zwischen den Einfräsungen angeordneten Zylinderkopfabschnitte weiterhin linear geführt. Eine symmetrische Anordnung der Einfräsungen sowie gleiche geometrische Ausgestaltung derselben ermöglicht eine symmetrischen und daher verwirbelungsarme Führung des Brennstoffstroms.If the bore through the cylinder head at the combustion chamber end has at least one, preferably a plurality of essentially axially extending, cut-outs, this increases the volume of the fuel channel and thus the fuel throughput. At the same time, the stepped piston continues to be guided linearly by the cylinder head sections arranged between the milled-in sections. A symmetrical arrangement of the milled grooves as well as the same geometric configuration of the same makes possible a symmetrical and therefore low-flow guidance of the fuel flow.

Hierbei sollte der Stufenkolben als Ventil fungieren können und einen Ventilabschnitt aufweisen, dessen Querschnitt senkrechten zur Kolbenachse so ausgestaltet und dimensioniert ist, dass er den Brennstoffkanal an einer Stelle vollständig verschließen kann. Somit ist der Brennstoffkanal abhängig von der Stellung des Stufenkolbens geöffnet oder geschlossen. Der Ventilabschnitt wird vorteilhafter Weise mindestens von einem Kolbenringabschnitt mit umlaufender Nut gebildet, in der ein Kolbenring angeordnet ist. Der Stufenkolben ist zwischen zwei Positionen bewegbar, wobei der Brennstoffkanal in der einen Position im wesentlichen verschlossen und in der anderen geöffnet ist. Der Brennstoffkanal sollte dabei zu dem Zeitpunkt verschlossen sein, in der sich die Kolbenendstufe auf den Brennstoffkanal zu bewegt und der Brennstoff in der Brennkammer für die Verbrennung verdichtet werden soll. Andernfalls würde der frische Brennstoff durch den Brennstoffkanal wieder aus der Brennkammer herausgedrückt werden.In this case, the stepped piston should be able to act as a valve and have a valve portion whose cross-section perpendicular to the piston axis configured and dimensioned so that it can completely close the fuel passage at one point. Thus, the fuel channel is open or closed depending on the position of the stepped piston. The valve portion is advantageously formed at least by a piston ring portion with circumferential groove in which a piston ring is arranged. The stepped piston is movable between two positions, wherein the fuel channel is substantially closed in one position and open in the other. The fuel channel should be closed at the time in which the piston output stage moves towards the fuel channel and the fuel in the combustion chamber is to be compressed for combustion. Otherwise, the fresh fuel would be forced out of the combustion chamber through the fuel channel.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn der erweiterte Abschnitt des Brennstoffkanals durch einen verjüngten Kolbenabschnitt gebildet wird, der sich an den Kolbenringabschnitt anschließt. Dabei ist der Außendurchmesser d_b des verjüngten Abschnitts kleiner als der Außendurchmesser d_k des Kolbenringabschnitts. Durch die Verjüngung des Stufenkolbens wird erreicht, dass sich der Brennstoffstrom an den Stufenkolben anlegt und an diesem entlang geführt wird.It proves to be advantageous if the widened portion of the fuel channel is formed by a tapered piston portion, which adjoins the piston ring portion. In this case, the outer diameter d _{b of} the tapered portion is smaller than the outer diameter d _{k of} the piston ring portion. The tapering of the stepped piston ensures that the fuel flow is applied to the stepped piston and is guided along this.

Um eine möglichst verwirbelungsfreie Führung des Brennstoffstroms erreichen zu können, sollte der Brennstoffkanal und insbesondere der brennkammerseitige Abschnitt desselben, möglichst symmetrisch ausgestaltet sein. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die Einfräsungen in den Zylinderkopf in ihrer Summe eine Querschnittsfläche Q₁ haben. Ein zusätzlicher, in der selben Ebene wie Q₁ liegende Kanalquerschnitt Q₂ wird durch den sich brennkammerseitig an den Kolbenringabschnitt anschließende Abschnitt bereitgestellt. Es empfiehlt sich, dass das Verhältnis Q₂/Q₁ zwischen 0,5 und 2, vorzugsweise 0,8 und 1,25 und am besten etwa 1 beträgt. Dadurch wird eine möglichst symmetrische Ausdehnung des Brennstoffstroms im Brennstoffkanal sichergestellt, wodurch wiederum ein möglichst laminares Strömungsverhalten des Brennstoffs gewährleistet wird. Die resultierende verwirbelungsarme Strömung ermöglicht ein fokussiertes Anliegen des Brennstoffstroms an den Stufenkolben. Diese Fokussierung wird maximal, wenn in der Stellung, in der der Kolbenringabschnitt den Brennstoffkanal verschließt, das Verhältnis Q₂/Q₁ über die gesamte Länge der Zylinderkopfeinfräsungen etwa 1 beträgt und die Zylinderkopfeinfräsungen vorverdichtungskammerseitig konkav ausgebildet sind. Grundsätzlich gilt, je gleichmäßiger die Flächen im Bereich des Brennstoffkanals und der Brennkammer verlaufen und je weniger zerklüftet diese sind, desto verwirbelungsärmer und somit vorteilhafter kann der Brennstoff strömen und desto effizienter kann die Verbrennung ablaufen.In order to achieve a turbulence-free guidance of the fuel flow, the fuel channel and in particular the combustion chamber-side portion of the same should be configured as symmetrical as possible. This can be achieved in that the milled slots in the cylinder head have in their sum a cross-sectional area Q ₁ . An additional, lying in the same plane as Q ₁ channel cross-section Q ₂ is replaced by the provided on the combustion chamber side of the piston ring portion subsequent section. It is recommended that the ratio Q ₂ / Q _{1 is} between 0.5 and 2, preferably 0.8 and 1.25 and most preferably about 1. This ensures the most symmetrical expansion of the fuel flow in the fuel channel, which in turn ensures the most laminar flow behavior of the fuel. The resulting low-turbulence flow allows focused fuel flow to the stepped piston. This focusing becomes maximum when in the position in which the piston ring portion closes the fuel passage, the ratio Q ₂ / Q ₁ over the entire length of Zylinderkopfeinfräsungen is about 1 and the Zylinderkopfeinfräsungen pre-compression chamber side are concave. Basically, the more uniform the surfaces run in the region of the fuel channel and the combustion chamber and the less jagged these are, the less turbulence and thus more advantageous the fuel can flow and the more efficiently the combustion can take place.

Sehr vorteilhaft ist es, wenn der Stufenkolben eine Kolbenendstufe aufweist, die von einem Endabschnitt des Stufenkolbens gebildet wird, der die Brennkammer begrenzt. Hierbei sollte der Endabschnitt nach Möglichkeit ein Leitelement aufweisen, das konkav gekrümmt ist und im wesentlichen gegenüber dem brennkammerseitigen Ende des Brennstoffkanals angeordnet ist. Dieses Leitelement sollte so ausgeformt sein, dass es die Richtung des aus dem Brennstoffkanal austretenden Brennstoffstroms verändert. Vorteilhaft ist es, wenn die Strömungsrichtung umgedreht wird. Durch dieses Umlenken der Strömungsrichtung kommt es zu einer Umkehrspülung in der Brennkammer. Infolge dieser Umkehrspülung kann der verbrauchte Brennstoff möglichst vollständig in Richtung der Auslassöffnungen der Brennkammer verdrängt werden und zugleich ein Vermischen von frischem und verbranntem Brennstoff minimiert werden.It is very advantageous if the stepped piston has a piston end stage which is formed by an end section of the stepped piston which delimits the combustion chamber. In this case, if possible, the end section should have a guide element which is concavely curved and is arranged essentially opposite the combustion chamber-side end of the fuel channel. This baffle should be shaped to change the direction of fuel flow exiting the fuel channel. It is advantageous if the flow direction is reversed. By this deflection of the flow direction, there is a reverse purge in the combustion chamber. As a result of this reversal flushing of the spent fuel can be displaced as completely as possible in the direction of the outlet openings of the combustion chamber and at the same time a mixing of fresh and combusted fuel can be minimized.

Die konkave Krümmung des Leitelements besitzt darüber hinaus den Vorteil, dass sie beim Verdichten des Brennstoffs in ihrer brennstoffkanalseitigen Endstellung einen symmetrischen Brennraum zur Verfügung stellt, der bei Zündung des verdichteten Brennstoffs durch die Zündkerzen eine maximale Verbrennungseffizienz ermöglicht.The concave curvature of the guide element also has the advantage that it provides a symmetrical combustion chamber when compressing the fuel in its fuel channel side end position, which enables maximum combustion efficiency when the compressed fuel is ignited by the spark plugs.

Der Brennstoffdurchsatz durch den Brennstoffkanal kann bei gleichzeitiger stabiler Kolbenführung weiter dadurch optimiert, d. h. erhöht werden, dass in dem in der Bohrung angeordneten Bereich im wesentlichen axial verlaufende Einfräsungen in seiner Oberfläche aufweist.The fuel flow through the fuel channel can be further optimized while maintaining a stable piston guide, d. H. be increased, that in the region arranged in the bore has substantially axially extending milled grooves in its surface.

Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn sich an den Kolbenringabschnitt brennkammerseitig ein Abschnitt des Stufenkolbens anschließt, der sich zur Kolbenendstufe hin kontinuierlich verjüngt. Dadurch kommt es zu einer kontinuierlichen Druckerhöhung um die Kolbenstange herum. Infolge dieser Druckerhöhung wird der Brennstoffstrom um die Kolbenstange herum fokussiert und kompakt zum Leitelement hin geführt, was die Effizienz der Umkehrspülung deutlich steigert. Der Effekt einer Druckerhöhung in der Nähe des Stufenkolbens infolge der Kolbenverjüngung kann in die Brennkammer hinein erstreckt werden, wenn sich die Verjüngung in die Brennkammer hinein erstreckt, d. h. wenn die Verjüngung länger als die Zylinderkopfeinfräsungen ist. Besonders effizient kann die Brennstoffführung ausgestaltet werden, wenn sich der verjüngte Abschnitt des Stufenkolbens im wesentlichen bis zu dem Leitelement des Stufenkolbens erstreckt.It is also advantageous if a portion of the stepped piston adjoins the piston ring section on the combustion chamber side, which tapers continuously towards the piston output stage. This causes a continuous pressure increase around the piston rod. As a result of this increase in pressure, the fuel flow is focused around the piston rod around and compact guided to the guide element, which significantly increases the efficiency of the reverse purge. The effect of increasing the pressure in the vicinity of the stepped piston as a result of the piston taper can be extended into the combustion chamber as the taper extends into the combustion chamber, i. H. if the taper is longer than the cylinder head millings. The fuel guide can be designed particularly efficiently if the tapered section of the stepped piston extends substantially as far as the guide element of the stepped piston.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn die Brennkammer mindestens zwei Auslassöffnungen aufweist, in der zwei steuerbare Auslassventile angeordnet sind. Durch diese Auslassventile kann die Auslassöffnung gezielt geöffnet und geschlossen werden. Dies ist wichtig, wenn die Auslassöffnung dem Leitelemente der Kolbenendstufe vorzugsweise gegenüber angeordnet ist. In diesem Fall kann der verbrannte Brennstoff sehr effektiv in Richtung der Auslassöffnung gepresst werden. Allerdings muss die Auslassöffnung aktiv von außen geschlossen werden, wenn die Kolbenendstufe den Brennstoff im Bereich der Auslassöffnung verdichtet, um ein Ausströmen des frischen Brennstoffs zu verhindern. Am effizientesten lässt sich ein solches unerwünschtes Ausströmen verhindern, wenn in dem an die Auslassöffnung anschließenden Auspuffkanal ein Abgassensoren vorgesehen ist, der die Abgase analysiert und die Stellung des steuerbaren Auslassventils entsprechend reguliert. Mithilfe eines solchen Sensors kann sichergestellt werden, dass auch in unterschiedlichen Lastbereichen kein Frischgas entweicht. Darüber hinaus bietet ein derartiger Sensor die Möglichkeit, im Falle einer Abgasrückführung im Teillastbereich des Motorbetriebs eine optimale Mischung aus verbranntem Gas und frischem Brennstoff sicherzustellen.In addition, it is advantageous if the combustion chamber has at least two outlet openings, in which two controllable outlet valves are arranged. By means of these outlet valves, the outlet opening can be selectively opened and closed. This is important if the outlet opening is preferably arranged opposite the guide elements of the piston output stage. In this case, the burnt fuel can be pressed very effectively in the direction of the outlet opening. However, the outlet opening must be actively closed from the outside when the piston output stage compresses the fuel in the region of the outlet opening in order to prevent the outflow of the fresh fuel. The most efficient way to prevent such undesired outflow is to provide an exhaust gas sensor in the exhaust passage adjacent to the exhaust port which analyzes the exhaust gases and regulates the position of the controllable exhaust valve accordingly. With the help of such a sensor it can be ensured that no fresh gas escapes even in different load ranges. In addition, such a sensor offers the possibility of ensuring an optimal mixture of burned gas and fresh fuel in the case of exhaust gas recirculation in the partial load range of engine operation.

Bei einer linearen Kolbenführung ist es im Allgemeinen wünschenswert, dass neben einer ersten Brennkammer eine zweite Brennkammer vorgesehen ist und beide mit der Vorverdichtungskammer verbunden sind. Durch den Einsatz von zwei Brennkammern wird es ermöglicht den Stufenkolben bei seiner linearen Bewegung in beide Richtungen aktiv zu beschleunigen und somit eine maximale Kraftausbeutung mit einem sehr kompakten Aggregat zu erreichen. Am einfachsten und somit kostengünstigsten lässt sich solch ein Antriebssystem konstruieren, wenn die Vorverdichtungskammer zwischen den beiden Brennkammern angeordnet ist, wobei die Zylinderkopfbohrungen sowie -einfräsungen, die die beiden Brennkammern mit der Vorverdichtungskammer verbinden, ebenso wie die beiden Brennkammern und die in den beiden Zylinderkopfbohrungen sowie den beiden Brennkammern geführten Abschnitte des Stufenkolbens jeweils baugleich ausgebildet sind.In a linear piston guide, it is generally desirable that a second combustion chamber is provided adjacent to a first combustion chamber and both are connected to the precompression chamber. The use of two combustion chambers enables the stepped piston to be actively accelerated in its linear movement in both directions, thus achieving maximum power extraction with a very compact unit. The simplest and most cost-effective way to construct such a drive system is if the precompression chamber is arranged between the two combustion chambers, the Cylinder head holes and milled grooves, which connect the two combustion chambers with the precompression chamber, as well as the two combustion chambers and guided in the two cylinder head bores and the two combustion chambers sections of the stepped piston are each of identical design.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren. Es zeigen:Further advantages, features and possible applications will become apparent from the following description of an exemplary embodiment and the associated figures. Show it:

1 eine beispielhafte Ausführungsform einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit linearer Kolbenführung, 1 an exemplary embodiment of a two-stroke internal combustion engine with linear piston guide,

2 eine Detailansicht des Brennstoffkanals der Zweitakt-Brennkraftmaschine aus 1. 2 a detailed view of the fuel channel of the two-stroke internal combustion engine 1 ,

Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende genaue Beschreibung lediglich beispielhaft und illustrierend sind und eine erweitere Erläuterung der beanspruchten Erfindung bereitstellen sollen.It should be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and illustrative only, and are intended to provide a further explanation of the claimed invention.

1 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Kolbenlängsachse durch die steuerbaren Auslassventile 10 einer Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 mit linearer Kolbenführung. Damit der zu verbrennende Brennstoff 19 in die Vorverdichtungskammer 4 der Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 gelangen kann, weist diese Einlassöffnungen 8 auf. In der Vorverdichtungskammer 4 befindet sich eine Kolbenmittelstufe 12, die die Vorverdichtungskammer 4 in zwei separate Vorverdichtungsräume unterteilt. Bewegt sich nun die Kolbenmittelstufe 12 seitwärts entlang der Kolbenlängsachse und passiert die Einlassöffnungen 8, so verdichtet sie den Brennstoff 19 in der Vorverdichtungskammer 4. Ist der Brennstoff 19 vorverdichtet und bewegt sich die Kolbenmittelstufe 12 weiter, öffnet sich der Brennstoffkanal 6 und der frische Brennstoff 19 strömt durch den Brennstoffkanal 6 in die Brennkammer 5. 1 shows a cross-sectional view along the piston longitudinal axis through the controllable exhaust valves 10 a two-stroke internal combustion engine 1 with linear piston guide. So that the fuel to be burned 19 in the precompression chamber 4 the two-stroke internal combustion engine 1 can reach, has these inlet openings 8th on. In the precompression chamber 4 there is a piston middle stage 12 containing the precompression chamber 4 divided into two separate precompression chambers. Now moves the piston middle stage 12 sideways along the piston longitudinal axis and passes through the inlet openings 8th , so it compresses the fuel 19 in the precompression chamber 4 , Is the fuel 19 pre-compressed and moves the piston middle stage 12 further, the fuel channel opens 6 and the fresh fuel 19 flows through the fuel channel 6 into the combustion chamber 5 ,

Der Brennstoffkanal 6, der die Vorverdichtungskammer 2 mit den Brennkammern 5 verbindet, wird durch den Zwischenraum zwischen Zylinderkopf 13 und Stufenkolben 2 im Bereich der Bohrung gebildet. Aufgrund der optimierten Gasführung wird der Strom des Brennstoffs 19 an die Kolbenstange angelegt und strömt entlang derselben auf das konkav gekrümmte Leitelement 7 der Kolbenendstufe 3 zu. Am Leitelement 7 der Kolbenendstufe 3 wird der Strom umgelenkt und die Strömungsrichtung umgedreht. Die Folge ist eine Umkehrspülung in der Brennkammer 5. Durch diese Umkehrspülung wird der verbrannte Brennstoff, der von dem vorangegangenen Verbrennungsprozess zurückgeblieben ist, aus den Auslassöffnungen 9 in der Brennkammer 5 durch die Auspuffkanäle 11, die sich an die Auslassöffnungen 9 anschließen, herausgedrängt. Die Auslassöffnungen 9 werden dabei über steuerbare Auslassventile 10 geöffnet und geschlossen. Bewegt sich der Stufenkolben 2 nun in Folge der Zündung des Brennstoffs 19 durch die Zündkerzen in der gegenüberliegenden Brennkammer 5 wieder zurück, so schließen die Auslassventile 10 die Auslassöffnungen 9. Dadurch wird der frische Brennstoff 19 in der Brennkammer 5 durch den Druck der Kolbenendstufe 3 verdichtet. Sobald die Verdichtung ausreichend ist, zünden die in Kolbenlängsrichtung auf selber Höhe wie die steuerbaren Auslassventile 10 angeordneten und radial zu diesen versetzen Zündkerzen den Brennstoff 19 in der Brennkammer 5. In Folge der konkaven Ausgestaltung des Leitelements 7 wird von diesem ein symmetrischer Raum für die Zündung des Brennstoffs 19 geschaffen, wodurch der Verbrennungsprozess möglichst vollständig ablaufen kann. Durch die Zündung wird die Kolbenendstufe 3 wieder vom Brennstoffkanal 6 weg beschleunigt. Der Ablauf des Verbrennungsprozesses in der gegenüberliegenden Brennkammer 5 erfolgt analog. Somit wiederholt sich der identische Verbrennungsprozess abwechselnd in beiden Brennkammern 5. Infolge der aktiven Beschleunigung des Stufenkolbens 2 in beide Richtungen wird eine maximale Ausnutzung der möglichen Kolbenlängsbewegung innerhalb der Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 erreicht.The fuel channel 6 that the precompression chamber 2 with the combustion chambers 5 connects, is through the space between the cylinder head 13 and stepped pistons 2 formed in the area of the hole. Due to the optimized gas routing, the flow of the fuel 19 applied to the piston rod and flows along the same on the concave curved guide element 7 the piston output stage 3 to. At the guide element 7 the piston output stage 3 the flow is deflected and the flow direction is reversed. The result is a reverse purge in the combustion chamber 5 , By this reverse purge, the combusted fuel remaining from the previous combustion process is discharged from the exhaust ports 9 in the combustion chamber 5 through the exhaust channels 11 , which are connected to the outlet openings 9 connect, forced out. The outlet openings 9 are controlled via controllable exhaust valves 10 opened and closed. Moves the stepped piston 2 now as a result of the ignition of the fuel 19 through the spark plugs in the opposite combustion chamber 5 back again, so close the exhaust valves 10 the outlet openings 9 , This will be the fresh fuel 19 in the combustion chamber 5 by the pressure of the piston output stage 3 compacted. Once the compression is sufficient, ignite in the piston longitudinal direction at the same height as the controllable exhaust valves 10 arranged and radially offset to these spark plugs the fuel 19 in the combustion chamber 5 , As a result of the concave configuration of the guide element 7 This is a symmetrical space for the ignition of the fuel 19 created, whereby the combustion process can proceed as completely as possible. Due to the ignition, the piston output stage 3 again from the fuel channel 6 accelerated away. The sequence of the combustion process in the opposite combustion chamber 5 takes place analogously. Thus, the identical combustion process is repeated alternately in both combustion chambers 5 , As a result of the active acceleration of the stepped piston 2 In both directions, a maximum utilization of the possible piston longitudinal movement within the two-stroke internal combustion engine 1 reached.

In 2 ist eine Detailansicht des Querschnitts aus 1 zu sehen. Gezeigt ist insbesondere die Ausgestaltung des Stufenkolbens im Bereich des Brennstoffkanals 6. Diese umfasst einen Kolbenringabschnitt 18 mit einer umlaufenden Nut, in der ein Kolbenring geführt werden kann. Brennkammerseitig schließt sich an den Kolbenringabschnitt 18 eine Verjüngung 16 an, die in einen verjüngten Kolbenabschnitt 17 mündet. Dieser verjüngte Kolbenabschnitt 17 erstreckt sich bis zur Kolbenendstufe 3 hin. In der dargestellten Kolbenposition wird der Brennstoffkanal 6 im Bereich des Kolbenringabschnitts 18 durch Zylinderkopfeinfräsungen 15 gebildet. Dabei gilt grundsätzlich, dass es vorteilhaft ist, wenn die Zylinderkopfeinfräsungen 15 möglichst axial symmetrisch um den Stufenkolben 2 angeordnet sind. Um eine möglichst verwirbelungsfreie Brennstoffströmung im Brennstoffkanal 6 und insbesondere am brennkammerseitigen Ende des Brennstoffkanals 6 zu erreichen, empfiehlt es sich, dass der Querschnitt Q₁ aus der Summe der Zylinderkopfeinfräsungen 15 im wesentlichen gleich dem zusätzlichen Kanalquerschnitt Q₂ ist, der durch den verjüngten Kolbenabschnitt 17 gebildet wird und in der selben Ebene wie Q₁ liegt. Dadurch können Verwirbelungen der Brennstoffströmung im Bereich des Kolbenringabschnitts 18 aufgrund der hohen Symmetrie minimiert werden. Durch die Verjüngung 16 und den verjüngten Kolbenabschnitt 17 im Anschluss an den Kolbenringabschnitt 18 kommt es in Folge des Venturi-Effekts zu einer Druckerhöhung in der Nähe des Stufenkolbens 2, was eine Fokussierung des Brennstoffstroms um den Stufenkolben 2 zur Folge hat. Dadurch wird der frische Brennstoff 19 entlang des Stufenkolbens 2 zur Kolbenendstufe 3 hingeführt. Durch das Leitelement 7 in der Kolbenendstufe 3 wird die Brennstoffströmung abgelenkt. In der dargestellten beispielhaften Ausführungsform kommt es zu einer vollständigen Umkehr der Strömungsrichtung des Brennstoffs 19, d. h. zu einer Umkehrspülung. Diese Umkehrspülung hat zur Folge, dass der noch in der Brennkammer 5 verbliebene verbrannte Brennstoff durch den einströmenden frischen Brennstoff 19 in Richtung der Auspuffkanäle 11 und durch diese aus der Brennkammer 5 heraus gedrückt wird. Durch die beschriebene optimierte Gasführung in der dargestellten Ausführungsform wird eine möglichst effiziente Umkehrspülung realisiert, bei der die Vermischung von frischem und verbranntem Brennstoff minimiert wird. Diese effiziente Realisation einer Umkehrspülung garantiert, dass bei dem darauf folgenden Verbrennungsprozess die Brennkammer 5 nahezu vollständig mit frischem Brennstoff 19 gefüllt ist und somit der Brennvorgang einen maximal möglichen Wirkungsgrad erreichen kann.In 2 is a detail view of the cross section 1 to see. Shown in particular is the embodiment of the stepped piston in the region of the fuel channel 6 , This comprises a piston ring section 18 with a circumferential groove in which a piston ring can be performed. The combustion chamber side closes to the piston ring section 18 a rejuvenation 16 attached to a tapered piston section 17 empties. This tapered piston section 17 extends to the piston output stage 3 out. In the illustrated piston position, the fuel channel 6 in the region of the piston ring section 18 through cylinder head milling 15 educated. It basically applies that it is advantageous if the Zylinderkopfeinfräsungen 15 as axially symmetrical as possible around the stepped piston 2 are arranged. To a turbulence-free fuel flow in the fuel channel 6 and in particular at the combustion chamber end of the fuel channel 6 To achieve it, it is recommended that the cross-section Q ₁ from the sum of Zylinderkopfeinfräsungen 15 is substantially equal to the additional channel cross-section Q ₂ , by the tapered piston portion 17 is formed and lies in the same level as Q ₁ . As a result, turbulences of the fuel flow in the region of the piston ring section 18 be minimized due to the high symmetry. By the rejuvenation 16 and the tapered piston portion 17 following the piston ring section 18 it comes as a result of Venturi effect to a pressure increase near the stepped piston 2 , which is a focus of the fuel flow around the stepped piston 2 entails. This will be the fresh fuel 19 along the stepped piston 2 to the piston output stage 3 be led. Through the guide element 7 in the piston output stage 3 the fuel flow is deflected. In the illustrated exemplary embodiment, there is a complete reversal of the flow direction of the fuel 19 , ie to a reverse purge. This reverse flushing has the consequence that the still in the combustion chamber 5 remaining burnt fuel through the incoming fresh fuel 19 in the direction of the exhaust channels 11 and through this from the combustion chamber 5 is pressed out. By the described optimized gas flow in the illustrated embodiment, the most efficient reversible flushing is realized in which the mixing of fresh and combusted fuel is minimized. This efficient realization of a reverse purge guarantees that in the subsequent combustion process the combustion chamber 5 almost completely with fresh fuel 19 is filled and thus the burning process can reach a maximum possible efficiency.

Für Zwecke der ursprünglichen Offenbarung wird darauf hingewiesen, dass sämtliche Merkmale, wie sie sich aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen Fachmann erschließen, auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale und Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombination unmöglich oder sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.For purposes of the original disclosure, it is to be understood that all such features as will become apparent to those skilled in the art from the present description, drawings, and claims, even if concretely described only in connection with certain other features, both individually and separately any combinations with other features and feature groups disclosed herein are combinable, as far as this has not been expressly excluded or technical conditions make such combination impossible or pointless. On the comprehensive, explicit representation of all conceivable combinations of features is omitted here only for the sake of brevity and readability of the description.

Während die Erfindung im Detail in den Zeichnungen und der vorangehenden Beschreibung dargestellt und beschrieben wurde, erfolgt diese Darstellung und Beschreibung lediglich beispielhaft und ist nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht, so wie er durch die Ansprüche definiert wird. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt.While the invention has been illustrated and described in detail in the drawings and the foregoing description, such illustration and description is exemplary only and is not intended to limit the scope of the protection as defined by the claims. The invention is not limited to the disclosed embodiments.

Abwandlungen der offenbarten Ausführungsformen sind für den Fachmann aus den Zeichnungen, der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich. In den Ansprüchen schließt das Wort ”aufweisen” nicht andere Elemente oder Schritte aus, und der unbestimmte Artikel ”eine” oder ”ein” schließt eine Mehrzahl nicht aus. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Merkmale in unterschiedlichen Ansprüchen beansprucht sind, schließt ihre Kombination nicht aus. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Beschränkung des Schutzbereichs gedacht.Variations of the disclosed embodiments will be apparent to those skilled in the art from the drawings, the description and the appended claims. In the claims, the word "comprising" does not exclude other elements or steps, and the indefinite article "a" or "an" does not exclude a plurality. The mere fact that certain features are claimed in different claims does not exclude their combination. Reference signs in the claims are not intended to limit the scope of protection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zweitakt-BrennkraftmaschineTwo-stroke internal combustion engine
22: MehrstufenkolbenMulti-stage piston
33: Kolbenendstufepiston power amplifier
44: Vorverdichtungskammerprecompression
55: Brennkammercombustion chamber
66: Brennstoffkanalfuel channel
77: Leitelementvane
88th: Einlassöffnunginlet port
99: Auslassöffnungoutlet
1010: Steuerbares AuslassventilControllable outlet valve
1111: Auspuffkanalexhaust port
1212: KolbenmittelstufeKolb Middle School
1313: Zylinderkopfcylinder head
1414: ÜberströmeinfräsungÜberströmeinfräsung
1515: ZylinderkopfeinfräsungZylinderkopfeinfräsung
1616: Verjüngungrejuvenation
1717: Verjüngter KolbenabschnittTapered piston section
1818: KolbenringabschnittPiston ring section
1919: Brennstofffuel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3029287 [0004]

Claims

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) with a precompression chamber ( 4 ) and at least one combustion chamber ( 5 ), which via a fuel channel ( 6 ) through a cylinder head ( 13 ), characterized in that the fuel channel ( 6 ) has at its combustion chamber-side end an enlarged portion whose cross-section is larger than the cross-section of a in the direction of the precompression chamber ( 4 ) subsequent channel section.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that a linearly guided multistage piston ( 2 ) is provided which partially in a bore through the cylinder head ( 13 ) leading the precompression chamber ( 4 ) and the combustion chamber ( 5 ), wherein the fuel channel ( 6 ) by the between stepped piston ( 2 ) and cylinder head ( 13 ) formed is formed substantially annular gap.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 2, characterized in that the bore through the cylinder head ( 13 ) at the combustion chamber end, at least one, preferably a plurality of substantially axially extending milled recesses ( 15 ) having.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 2 or 3, characterized in that the stepped piston ( 2 ) a piston ring section ( 18 ) with a circumferential groove, in which a piston ring is arranged, and within the cylinder head ( 13 ) is movable between two positions, wherein the fuel channel ( 6 ) is configured such that in one position the fuel channel ( 6 ) is substantially closed by the piston ring and opened in the other position.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the stepped piston ( 2 ) a combustion chamber side to the piston ring portion ( 18 ) subsequent tapered section ( 17 ) whose outer diameter d _{b is} smaller than the outer diameter d _{k of} the piston ring portion ( 18 ).

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the milled cuts ( 15 ) in the sum of a cross-sectional area Q ₁ , which by the combustion chamber side to the piston ring portion ( 18 ₁₎ , Q is ₂ and the ratio Q ₂ / Q _{1 is} between 0.5 and 2, preferably between 0.8 and 1.25 and most preferably about 1 ,

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to one of claims 2 to 6, characterized in that the stepped piston ( 2 ) a the combustion chamber ( 5 ) limiting end section ( 3 ), which is a guiding element ( 7 ), wherein the guide element ( 7 ) is concavely curved and substantially opposite the brennkammerseitigem end of the fuel channel ( 6 ) is arranged so that the direction of the fuel channel ( 6 ) leaving the fuel flow through the guide element ( 7 ) is changed.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to one of claims 2 to 7, characterized in that the stepped piston ( 2 ) in the region arranged in the bore substantially axially extending milled recesses ( 14 ) in its surface.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the tapered section ( 17 ) substantially to the guide element ( 7 ) of the stepped piston ( 2 ).

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to one of claims 2 to 9, characterized in that a combustion chamber side to the piston ring portion ( 18 ) subsequent rejuvenation ( 16 ) of the piston is longer than the Zylinderkopfeinfräsungen ( 15 ).

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the combustion chamber ( 5 ) at least one outlet opening ( 9 ), preferably the guide element ( 7 ) is arranged opposite and via an outlet valve ( 10 ) can be opened and closed.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 11, characterized in that at the outlet openings ( 9 ) one exhaust channel each ( 11 ), in which an exhaust gas sensor is provided.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that two combustion chambers ( 5 ) provided with the precompression chamber ( 4 ) are connected.

Two-stroke internal combustion engine ( 1 ) according to claim 13, characterized in that the precompression chamber ( 4 ) between the two combustion chambers ( 5 ), wherein the cylinder head bores and millings ( 15 ), the two combustion chambers ( 5 ) with the precompression chamber ( 4 ), as well as the two combustion chambers ( 5 ) and in the two cylinder head bores and the two combustion chambers ( 5 ) guided portions of the stepped piston ( 2 ) are configured identical.