DE1104256B

DE1104256B - Two-stroke internal combustion engine with external ignition

Info

Publication number: DE1104256B
Application number: DE1956P0016803
Authority: DE
Original assignee: Piaggio and C SpA
Current assignee: Piaggio and C SpA
Priority date: 1956-06-12
Filing date: 1956-08-07
Publication date: 1961-04-06

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine mit Fremdzündung Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitaktbrennkraftmaschine mit Fremdzündung, Gemischschmierung und Kurbelgehäusepumpe, bei welcher die Kurbelscheiben als Drehschieber kreisförmig ausgebildet sind, an ihren zylindrischen Umfangsflächen mit je einer Ausnehmung zum Steuern des Kurbelgehäusepumpen-Einlasses versehen sind und in einer die Einlaßöffnungen aufweisenden Bohrung des Kurbelgehäuses mit Spiel umlaufen. Diese Ausbildung der Kurbelscheiben als Drehschieber führt infolge Fortfalls zusätzlicherSteuerorgane zu einerverhältnismäßig einfachen und betriebssicher arbeitenden Konstruktion, die sich in der Praxis in verschiedenen Ausführungen gut bewährt hat.Two-stroke internal combustion engine with spark ignition The invention relates on a two-stroke internal combustion engine with spark ignition, mixture lubrication and Crankcase pump, in which the crank disks are circular as a rotary valve are formed, each with a recess on their cylindrical circumferential surfaces are provided for controlling the crankcase pump inlet and in one of the inlet openings having bore of the crankcase revolve with play. This training the Crank disks as a rotary valve lead due to the omission of additional control elements to a relatively simple and operationally reliable construction that has proven itself well in practice in various designs.

Eine gewisse Schwierigkeit besteht bei derartigen Maschinen darin, eine zuverlässige dauerhafte Abdichtung zwischen den Kurbelscheiben und der mit Einlaßöffnungen versehenen Bohrung im Kurbelgehäuse, in der sie umlaufen, zu schaffen. Zum Zweck der Ab- dichtung wurden in den Umfangsspalt der Kurbelscheiben Dichtungen eingelegt, die im Betrieb auch bei hohem Ölanteil im Kraftstoffölgemisch einer raschen Abnutzung und Alterung unterworfen sind, weil bei dieser radialen Abdichtung bereits verhältnismäßig kleine Exzentrizitäten zu einer hohen Abnutzung führen, die naturgemäß wesentlich häher ist als bei einer vergleichbaren axialen Dichtung.There is some difficulty with such machines in creating a reliable, permanent seal between the crank disks and the ported bore in the crankcase in which they rotate. For the purpose of sealing the circumferential gap of the crank disks seals are inserted, which are subject in operation even with high oil content in the fuel oil mixture to rapid wear and aging, because even relatively small eccentricities lead in this radial seal to high wear, which naturally much higher than a comparable axial seal.

Bei einer bekannten Zweitaktbrennkraftmaschine dieser Bauart weist die Bohrung, in der die Kurbelscheiben umlaufen, am Umfang außer der Zylinderöffnung noch eine Ansaugöffnung und dieser gegenüber Mündungen von Überströmkanälen auf, die eine Verbindung zwischen dem Kurbelgehäuse und zwei Nebenkammern schaffen, die ihrerseits über Zuführkanäle mit Einlaßöffnungen am Zylinder in Verbindung stehen. Infolge der verhältnismäßig kleinen Berührungsfläche zwischen den umlaufenden Kurbelscheiben und dem Kurbelgehäuse ist hier die Abdichtung hesonders schwierig.In a known two-stroke internal combustion engine of this type the hole in which the crank disks rotate on the circumference except for the cylinder opening another suction opening and this opposite the mouths of overflow channels, that create a connection between the crankcase and two secondary chambers that in turn are in communication with inlet openings on the cylinder via supply channels. As a result of the relatively small contact area between the rotating crank disks and the crankcase is particularly difficult to seal here.

Ziel der Erfindung ist .es, eine Zweitaktbrennkraftmaschine zu schaffen, welche das erwähnte Problem der Abdichtung am Umfang in befriedigender Weise löst und zugleich bei ausreichender Schmierung der gleitenden Teile mit einem geringeren Ölanteil im Kraftstoffölgemisch als bekannte Maschinen vergleichbarer Leistung arbeitet.The aim of the invention is .es to create a two-stroke internal combustion engine, which solves the mentioned problem of sealing around the circumference in a satisfactory manner and at the same time with sufficient lubrication of the sliding parts with a lower one Oil content in the fuel oil mixture works as known machines of comparable performance.

Zu diesem Zweck ist eine Zweitaktbrennkraftmaschine der eingangs erwähnten Bauart gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß das Radialspiel zwischen den Kurbelscheiben und der Bohrung des Kurbelgehäuses so gering gehalten ist, daß sich ein den Ringspalt ausfüllender Ölfilm bildet, daß ferner die Bohrung des Kurbelgehäuses im Bereich der Steuerflächen der Kurbelscheiben außer durch die Einlaßöffnungen nur durch die Zylinderbohrung durchbrochen ist, daß ferner die Steuerausnehmungen am Umfang der Kurbelscheiben im Bereich des Kurbelzapfens angeordnet sind und daß der Einlaßkanal etwa tangential an einer solchen Stelle in das Kurbelgehäuse einmündet, daß die Einlaßöffnungen von den Steuerausnehmungen aufgesteuert werden, kurz bevor der Kolben den oberen Totpunkt erreicht.For this purpose, a two-stroke internal combustion engine is the one mentioned at the beginning Design according to the invention in such a way that the radial play between the crank discs and the bore of the crankcase is kept so small that an oil film filling the annular gap is formed, that also the bore of the crankcase in the area of the control surfaces of the crank disks except through the inlet openings is only broken through the cylinder bore that also the control recesses are arranged on the circumference of the crank disks in the region of the crank pin and that the inlet duct opens into the crankcase roughly tangentially at such a point, that the inlet openings are controlled by the control recesses shortly before the piston reaches top dead center.

Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß auf eine besondere Abdichtung am Umfang der Kurbelscheiben verzichtet werden kann, so daß kein Verschleiß an dieser Stelle auftritt und daß zudem die Maschine mit einem Ölanteil von nur 1,5 % oder sogar nur 1 % des Kraftstoffgemisches arbeiten kann und dabei sowohl ausreichend geschmiert als auch abgedichtet wird. Dieser geringe Ölanteil ist nicht nur im Hinblick auf die geringeren Betriebskosten für das .l vorteilhaft, sondern auch deshalb, weil die Verkokung des Verbrennungsraumes und des Kolbens erheblich vermindert wird und die Leistung der Maschine infolge der geringeren Gefahr des Klemmens der Kolbenringe wesentlich gesteigert werden kann. So kann der hauptsächliche Vorteil der Leistungssteigerung infolge der verbesserten Füllung des Kurbelgehäuses bei einer Drehschiebersteuerung des Kurbelgehäusepumpen-Einlasses, der erst bei einer einwandfreien Abdichtung des Drehschiebers richtig zur Wirkung kommt, vollständig ausgenutzt werden und es entsteht eine Maschine, die bei hoher Leistung und Elastizität sehr sparsam im Verbrauch ist.Through this training it is achieved that on a special seal can be dispensed with on the circumference of the crank disks, so that there is no wear on this Place occurs and that also the machine with an oil content of only 1.5% or even only 1% of the fuel mixture can work and at the same time sufficiently is lubricated as well as sealed. This low oil content is not just in view because of the lower operating costs for the .l, but also because because the coking of the combustion chamber and the piston is considerably reduced and the performance of the machine due to the reduced risk of the piston rings jamming can be increased significantly. So can be the main benefit of increasing performance as a result of the improved filling of the crankcase with a rotary valve control of the crankcase pump inlet, which is only activated when the Rotary valve comes into effect, can be fully exploited and it arises a machine that is very economical in consumption with high performance and elasticity is.

Es ist zwar bereits bekannt, bei einem Zweitaktmotor die Abdichtung zwischen Kurbelscheiben und Kurbelgehäuse durch einen Ölfilm zu bewirken. Bei dieser bekannten Bauart sind die Kurbelscheiben mit einer nach außen kegelförmig ansteigenden Mantelfläche versehen, die mit dem größten Durchmesser so nahe an der Innenwand des Gehäuses liegt, daß infolge Schleuderwirkung des im Kurbelgehäuse befindlichen Schmiermittels eine linienförmige Abdichtung erzielt wird, welche die üblicherweise an der Kurbelwellenlagerung des Gehäuses vorgesehenen Dichtungen ersetzen soll. Eine solche Ausbildung ist aber nur dort anwendbar, wo die die Kurbelscheiben führende Bohrung des Kurbelgehäuses keine Steueröffnungen aufweist. Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen der erfindungsgemäßen Bauart, bei denen die Kurbelscheiben mit ihren Umfangsflächen steuern, ist die Ausbildung eines ringförmigen linienförmigen Ölfilmes für eine Abdichtung der Steuerflächen nicht ausreichend.Although it is already known in a two-stroke engine, the seal between the crank disks and the crankcase by means of an oil film. At this known design are the crank disks with a outwardly conical increasing surface area provided with the largest diameter as close to the Inner wall of the housing is that due to the centrifugal effect of the in the crankcase located lubricant a linear seal is achieved, which the usually replace the seals provided on the crankshaft bearing of the housing target. Such a training is only applicable where the crank disks leading bore of the crankcase has no control openings. In two-stroke internal combustion engines of the type according to the invention, in which the crank disks with their peripheral surfaces control is the formation of an annular, linear oil film for a Sealing of the control surfaces is insufficient.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Steuerausnehmung der Kurbelscheiben im Bereich des Kurbelzapfens derart, daß dieser unmittelbar dem,eintretenden Kraftstoff-Ölgemisch ausgesetzt wird, bewirkt eine zuverlässige Schmierung des unteren Pleuellagers auch bei dem geringen Ölanteil im Gemisch.The inventive arrangement of the control recess of the crank disks in the area of the crank pin in such a way that this directly corresponds to the entering fuel-oil mixture is exposed, also causes reliable lubrication of the lower connecting rod bearing with the low oil content in the mixture.

Die vorgeschlagene Lage der Einlaßöffnungen und die Richtung des Einlaßkanals bewirken darüber hinaus eine günstige Zentrifugalabscheidung des Öls, so daß das Öl zur Schmierung bzw. Dichtung voll ausgenutzt wird und deshalb nur in prozentual geringen Mengen in dem Kraftstoff-Ölgemisch enthalten sein muß. Im Gegensatz dazu ist bei der eingangs beschriebenen, bekannten Maschine der Ansaugkanal etwa tangential in Richtung entgegen der Drehrichtung der Kurbelscheiben in das Kurbelgehäuse einmündend angeordnet, so daß eine starke Wirbelbildung Kraftstoff und Öl innig vermischt und die zu schmierenden Stellen dem gleichen etwa homogenen Gemisch aussetzt, das auch dem Verbrennungsraum zugeführt wird.The proposed location of the inlet openings and the direction of the inlet channel also cause a favorable centrifugal separation of the oil, so that the Oil is fully used for lubrication or sealing and therefore only in percentage small amounts must be contained in the fuel-oil mixture. In contrast to In the known machine described above, the intake duct is approximately tangential opening into the crankcase in the direction opposite to the direction of rotation of the crank disks arranged so that a strong vortex formation fuel and oil are intimately mixed and exposes the areas to be lubricated to the same approximately homogeneous mixture as that is fed to the combustion chamber.

Gemäß> einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist die Verbindungsleitung zwischen Vergaser und Kurbelgehäuse kurz und verläuft geradlinig. Hierdurch wird eine günstige Füllung des Kurbelgehäuses mit dem Kraftstoff-Öl-Luftgemisch erreicht.According to an advantageous embodiment of the invention, the connecting line is between the carburetor and the crankcase is short and straight. This will a favorable filling of the crankcase with the fuel-oil-air mixture is achieved.

Die Überströmka.näle vom Kurbelgehäuse zur Verbrennungskammer des Zylinders sind zweckmäßigerweise in einer Ebene senkrecht zu den Rotationsebenen der Kurbelscheiben angeordnet, wie dies bei Zweitaktbrennkraftmaschinen anderer Bauart an sich bekannt ist.The overflow ducts from the crankcase to the combustion chamber of the Cylinders are expediently in a plane perpendicular to the planes of rotation the crank disks arranged, as is the case with other two-stroke internal combustion engines Design is known per se.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 die erfindungsgemäße Zweitaktbrennkraftmaschine in einem zur Motorwelle senkrechten Schnitt.Further advantages and details of the invention emerge from the following description of an embodiment with reference to the drawing. In the 1 shows the two-stroke internal combustion engine according to the invention in one cut perpendicular to the motor shaft.

Fig. 2 einen Schnitt längs einer durch die Motorwelle führenden Ebene.2 shows a section along a plane leading through the motor shaft.

Die Einlaßöffnungen 1 für das KraftStoff-ÖI-Luftgemisch sind im Kurbelgehäuse2 am Umfang der auf der Motorwelle 4 angeordneten Kurbelscheiben 3 vorgesehen. Die Kurbelscheiben 3 laufen in der Bohrung 2a. des Kurbelgehäuses 2 derart um, daß zwischen Kurbelscheiben und Bohrung ein Spalt 3a. verbleibt, der so gering ist, daß sich in ihm ein ununterbrochener Ölfilm ausbilden kann, der im Bereich der Einlaßöffnungen eine Abdichtung zwischen den Kurbelscheiben und dem Kurbelgehäuse bewirkt. Die Kurbelscheiben3 weisen Steuerausnehmungen5 auf, über welche das Kraftstoff-Öl-Luftgemisch in das Kurbelgehäuse eintreten kann, wenn die Ausnehmungen 5 vor den Öffnungen 1 liegen. Die Dauer des Ansaugens ist durch den Winkel bestimmt, über den sich die Motorwelle drehen muß, damit die Ausnehmungen 5 der Kurbeln vollständig an den Öffnungen 1 vorbeibewegt werden.The inlet openings 1 for the fuel-oil-air mixture are in the crankcase 2 provided on the circumference of the crank disks 3 arranged on the motor shaft 4. the Crank disks 3 run in the bore 2a. of the crankcase 2 in such a way that between Crank disks and bore a gap 3a. remains that is so small that a continuous oil film can form in it, which in the area of the inlet openings causes a seal between the crank disks and the crankcase. The crank discs 3 have control recesses5 through which the fuel-oil-air mixture into the Crankcase can occur when the recesses 5 are in front of the openings 1. The duration of the suction is determined by the angle over which the motor shaft extends must turn so that the recesses 5 of the cranks completely at the openings 1 be moved past.

In an sich bekannter Weise ist die Pleuelstange 6 mittels eines Kolbenbolzens 10 am Kolben 7 und mittels eines Kurbelzapfens 8 an den Kurbelscheiben angelenkt. Der Kurbelzapfen 8 liegt dabei im Bereich der Steuerausnehmungen 5 derart, daß er vcn dem über die Einlaßöffnungen 1 eintretenden, dem Kraftstoffgemisch beigefügten Öl unmittelbar beaufschlagt und geschmiert wird.In a manner known per se, the connecting rod 6 is by means of a piston pin 10 is articulated on the piston 7 and by means of a crank pin 8 on the crank disks. The crank pin 8 is in the area of the control recesses 5 such that it vcn that which enters via the inlet openings 1 and is added to the fuel mixture Oil is directly applied and lubricated.

Der Vergaser9 ist über eine kurze Leitungla, mit dem Kurbelgehäuse verbunden. Die Leitung l a, die an das Kurbelgehäuse angeflanscht ist und an den Einlaßöffnungen 1 mündet, verläuft geradlinig und tangential in Drehrichtung der Kurbelscheiben.The carburetor 9 is connected to the crankcase via a short line 1 a. The line l a, which is flanged to the crankcase and discharges to the inlet ports 1 extends, and a straight line tangentially in the direction of rotation of the crank discs.

Die Bohrung 2a des Kurbelgehäuses 2 wird außer von. den Ansaugöffnungen l nur noch von der Zylinderbohrung 11 durchbrochen.The bore 2a of the crankcase 2 is except from. the suction openings l only pierced by the cylinder bore 11.

Die Überströmkanäle 12 zwischen Kurbelgehäuse 2 und Verbrennungsraum liegen in einer senkrecht zu den Rotationsebenen der Kurbelscheiben liegenden Ebene.The overflow ducts 12 between the crankcase 2 and the combustion chamber lie in a plane lying perpendicular to the planes of rotation of the crank disks.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Two-stroke internal combustion engine with external ignition, mixed lubrication and crankcase pump, in which the crank disks are circular as a rotary valve are formed, each with a recess on their cylindrical circumferential surfaces are provided for controlling the crankcase pump inlet and in one of the inlet openings having bore of the crankcase revolve with play, characterized in that that the radial play between the crank discs (3) and the bore (2a) of the crankcase (2) is kept so low that an oil film fills the annular gap (3a) forms that also the bore of the crankcase in the area of the control surfaces of the Crank disks (3) except through the inlet openings (1) only through the cylinder bore (11) is broken that also the control recesses (5) on the circumference of the crank disks (3) are arranged in the area of the crank pin (8) and that the inlet channel (1 a) opens approximately tangentially at such a point in the crankcase (2) that the inlet openings are opened by the control recesses (5) shortly before the piston reaches top dead center.

2. Two-stroke internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the connecting line (1 a) between the carburetor (9) and the crankcase (2) is short and straight.

3. Two-stroke internal combustion engine according to claims 1 and 2, characterized in that the overflow ducts (12) from the crankcase (2) to the cylinder are arranged in a plane perpendicular to the planes of rotation of the crank disks. Considered publications: German Patent Nos. 423 562, 826 664, 841 827, 872 413; Austrian patent specification No. 170 738.