DE1031572B

DE1031572B - Piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine with reverse scavenging

Info

Publication number: DE1031572B
Application number: DEM28556A
Authority: DE
Inventors: Hans Fischlmayr
Original assignee: Motoren Werke Mannheim AG
Current assignee: Caterpillar Energy Solutions GmbH
Priority date: 1955-10-21
Filing date: 1955-10-21
Publication date: 1958-06-04

Description

Kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrennkraftmasuhine mit Umkehrspülung Die Erfindung bezieht sich auf kolbengesteuerte Zweitakt-Einspritzbrennkraftmaschinen mit Umkehrspülung, bei denen die Einlaßschlitze beiderseits der Auslaßschlitze etwa auf gleicher Höhe mit denselben angeordnet und die Einla,ßkanäle gegen die den Auslaßschlitzen gegenüberliegende Zylinderwand gerichtet sind.Piston-controlled two-stroke injection engine with reverse scavenging The invention relates to piston-controlled two-stroke injection internal combustion engines with reverse flushing, in which the inlet slots on both sides of the outlet slots for example arranged at the same level with the same and the inlet, ßkanäle against the outlet slots opposite cylinder wall are directed.

Derartige als Umkehrspülung bezeichnete Kanalanordnungen ergeben bei mittelgroßen, schnellaufenden Maschinen mit den einfachsten Mitteln eine gute Ausspülung der Restgase und eine gute Zylinderfüllung. Die Luftwirbelung ist aber bei Einspritzbrennkraftmaschinen zu schwach für eine gute Gemischbildung, was sich in den verhältnismäßig niedrigen mittleren Arbeitsdrücken solcher Maschinen äußert. Da die beiderseits der Auspuffschlitze angeordneten Einlaßschlitze den beiden Spülströmen eine derartige Richtung geben, daß sich ihre Umfangskomponenten beim Zusammentreffen der beiden Luftströme aufheben, entsteht keine die Gemischbildung begünstigende Luftdrehung um die Zylinderachse.Such channel arrangements, referred to as reverse flushing, result in medium-sized, high-speed machines with the simplest means a good rinse the residual gases and a good cylinder filling. The air turbulence is, however, in internal combustion engines too weak for a good mixture formation, which is reflected in the relatively low medium working pressures of such machines. Because the on both sides of the exhaust ports arranged inlet slots give the two flushing streams such a direction, that their circumferential components cancel each other out when the two air flows meet, there is no air rotation around the cylinder axis that would favor mixture formation.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, dem Spülluftstrom unter möglichst vollständiger Beibehaltung der vorteilhaften Eigenschaften der Umkehrspülung einen Drall zu erteilen, der die Gemischbildung begünstigt. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung an einer Zweitakt-Einspritzbrennkra,ftmaschine der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die auf einer Seite der Auslaßschlitze liegenden Einlaßschlitze in ihrem oberen Teil derart verengt sind, daß der durch diesen Teil der Einlaßschlitze ausfließende Spülluftstrom gegenüber dein durch den entsprechenden Teil der gegenüberliegenden Einlaßschlitze ausfließenden Spülluftstrom gedrosselt wird, so daß letzterer die Überhand gewinnt und dem Zylinderinhalt eine kreisende Bewegung erteilt, wenn der Kolben bei seinem Hochgang beide Einlaßschlitze teilweise abgedeckt hat.The object of the invention is to keep the scavenging air flow as low as possible complete retention of the beneficial properties of the reverse rinse To give swirl, which favors the mixture formation. This task is performed according to the Invention of a two-stroke injection combustion engine of the type mentioned at the beginning Art solved in that the inlet slots lying on one side of the outlet slots are narrowed in their upper part so that the through this part of the inlet slots outflowing purge air flow opposite your through the corresponding part of the opposite Inlet slots flowing out purge air flow is throttled, so that the latter the Gains the upper hand and gives the cylinder contents a circular motion when the Piston has partially covered both inlet slots as it went up.

Man hat zwar schon die Einlaßschlitze von Zweitaktmaschinen mit Umkehrspülung in ihrem oberen Teil verengt ausgeführt, doch kann diese Verengung, da sie an allen Einlaßschlitzen angebracht ist, keine Umfangskomponente wie die erfindungsgemäße Anordnung erzeugen. Die Symmetrie der Spülluftströmung bleibt vielmehr erhalten.You already have the inlet slots of two-stroke machines with reverse flushing executed constricted in its upper part, but this constriction can, as it is at all Inlet slots is attached, not a circumferential component like the one according to the invention Create arrangement. Rather, the symmetry of the scavenging air flow is retained.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird dem Spülluftstrom und damit der Zylinderladung eine um die Zvlinderachse gerichtete Drehung erteilt, die bei Verwendung von Mehrlochdüsen auch bei schnell laufenden Maschinen zu einer ausreichenden Gemischbildung führt. Die bekannte, der Umkehrspülung eigene Führung des Spülluftstromes wird dabei nur unwesentlich beeinflußt, da während des größten Teiles der Öffnungsdauer der Einlaßschlitze eine völlig normale Richtung des Spülluftstromes vorhanden ist.The inventive solution is the purge air flow and thus the cylinder charge is given a rotation about the cylinder axis, which at Use of multi-hole nozzles even with high-speed machines is sufficient Mixture formation leads. The well-known guidance of the scavenging air flow inherent in reverse scavenging is only marginally affected, as it is during most of the opening period the inlet slots a completely normal direction of the purge air flow is present.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch dargestellt.The invention is shown schematically in the drawing.

Fig. 1 zeigt einen vereinfachten Längsschnitt durch den Zylinder der erfindungsgemäßen Zweitakt-Brennkraftmaschine; Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch die Spül- und Aus,laßschlitze längs der Linie A-B der Fig. 1.Fig. 1 shows a simplified longitudinal section through the cylinder of two-stroke internal combustion engine according to the invention; Fig. 2 shows a cross section through the flush and outlet slots along line A-B of FIG. 1.

In der Zeichnung ist der Zylinder mit 1, der darin gleitende Arbeitskolben mit 2 bezeichnet. In den Zylinder münden die Auslaßschlitze 3 und die Einlaßschlitze 4 und 5. Die Schlitze 3, 4 und 5 sind in bekannter Weise durch Leitwände 6 und 7 unterteilt. Der obere Teil der Schlitze 4 ist verengt, so daß nach Hochgang des Arbeitskolbens 2 eine kleinere Luftmenge durch ihn strömt, wobei der ungedrosselte Luftstrom aus dem Schlitz 5 die Oberhand gewinnt und eine kreisende Bewegung der Zylinderladung um die Zylinderachse 11 erzeugt.In the drawing is the cylinder with 1, the working piston sliding in it denoted by 2. The outlet slots 3 and the inlet slots open into the cylinder 4 and 5. The slots 3, 4 and 5 are defined by guide walls 6 and 7 in a known manner divided. The upper part of the slots 4 is narrowed, so that after going up the Working piston 2 a smaller amount of air flows through it, the unthrottled Air flow from the slot 5 wins the upper hand and a circular motion of the Cylinder charge generated around the cylinder axis 11.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Schlitzanordnung ist folgende: Wenn der Arbeitskolben 2, wie in der Zeichnung dargestellt, die Einlaßschlitze völlig freigelegt hat, entsteht die der Umkehrspülung eigene, an dem den Auslaßschlitzen 3 gegenüberliegenden Wandteil 15 sich aufrichtende Spülluftströmung, die bis zum Zylinderdeckel 16 aufsteigt. Darauf fließt sie an der Wand, in der die Auslaßschlitze 3 untergebracht sind, nach abwärts und entweicht durch die Auslaßschlitze 3. Die Verengung des Teiles 12 der Schlitze 4 hat bei dieser Kolbenstellung keinen Einfluß auf den Verlauf des Spülluftstromes, da der Einfluß der übrigen, weit größeren Querschnitte der Einlaßschlitze weitaus überwiegt. Nachdem der Kolben den unteren Teil der Einlaßschlitze 4 abgedeckt hat, wird der Zylinderladung eine kreisende Bewegung erteilt. Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführung der Einlaßschlitze beschränkt, bei der die unteren und oberen Begrenzungswände senkrecht zur Zylinderachse verlaufen. Es können im Zusammenhang mit der Erfindung auch Einlaßschlitze verwendet werden, deren untere und obere Begrenzungswände schräg zur Zylinderachse gestellt sind. Auch können im Zusammenhang damit von der Zeichnung abweichende Kolbenbodenformen angewendet werden.The mode of operation of the slot arrangement according to the invention is as follows: When the working piston 2, as shown in the drawing, the inlet slots completely has exposed, the reverse flushing occurs at which the outlet slots 3 opposite wall part 15 straightening scavenging air flow, which up to Cylinder cover 16 rises. Then it flows on the wall in which the outlet slots 3 are housed, downwards and escapes through the outlet slots 3. The Narrowing of the part 12 of the slots 4 has no effect in this piston position on the course of the scavenging air flow, since the influence of the other, much larger cross-sections the inlet slots predominate by far. After the piston the lower part of the inlet slots 4 covered the cylinder charge will have a circular motion granted. The invention is not limited to the illustrated embodiment of the inlet slots limited, in which the lower and upper boundary walls perpendicular to the cylinder axis get lost. Inlet slots can also be used in connection with the invention whose lower and upper boundary walls are placed at an angle to the cylinder axis are. In connection with this, piston crown shapes that differ from the drawing can also be used be applied.

Claims

PATENT CLAIM: Piston-controlled two-stroke injection internal combustion engine with reverse flushing, in which the inlet slots on both sides of the outlet slots for example arranged at the same level with the same and the inlet channels against the outlet slots opposite cylinder wall are directed, characterized in that the on one side of the outlet slots lying inlet slots (4) in their upper part (12) are narrowed in such a way that the flowing out through this part of the inlet slots (4) Purge air flow opposite your through the corresponding part of the opposite Inlet slots (5) flowing out purge air flow is throttled so that the latter gains the upper hand and gives the cylinder contents a circular motion, if the piston has partially covered both inlet slots (4, 5) as it goes up. Documents considered: German Patent Specifications No. 642 545, 511 102; British Patent No. 512 598.