DE1189317B

DE1189317B - Slot-controlled two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE1189317B
Application number: DER29836A
Authority: DE
Inventors: Leopold Ruess
Original assignee: Rockwell GmbH
Current assignee: Rockwell GmbH
Priority date: 1961-03-08
Filing date: 1961-03-08
Publication date: 1965-03-18
Also published as: AT247671B

Description

Schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine schlitzgesteuerte Zweitakt-Brennkraftmaschine mit in Dauerformen, vorzugsweise Stahlformen (Druckguß), gegossenem Kurbelgehäuse und Zylinder, sowie mit einer Kurbelgehäuseladepunipe und im Kurbelhaus entspringenden Überströmkanälen, bei welcher die Kurbelwelle zerlegbar ist und als Gegengewichte ausgebildete Kurbelwangen aufweist und bei welcher das Kurbelgehäuse mit dem Kurbelwellenlager aus einem Stück besteht und zum Zylinder hin eine öffnung aufweist, die größer ist als der größte Durchmesser der Kurbelwelle einschließlich der Gegengewichte.Slot Controlled Two-Stroke Internal Combustion Engine The present invention refers to a slot-controlled two-stroke internal combustion engine with in permanent forms, preferably steel molds (die casting), cast crankcase and cylinder, as well with a crankcase loading pipe and overflow ducts originating in the crankcase, in which the crankshaft can be dismantled and crank webs designed as counterweights has and in which the crankcase with the crankshaft bearing in one piece exists and has an opening towards the cylinder which is larger than the largest Diameter of the crankshaft including the counterweights.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Brennkraftmaschine der vorstehend genannten Art, die so ausgebildet ist, daß sie auf einfachstmögliche Weise, d. h. aus möglichst wenigen Kurbelgehäuse-bzw. Zylinderbestandteilen, hergestellt werden kann. Kurbelgehäuse und Zylinder sollen dabei mittels unkompliziert gestalteter Dauerfornien, vorzugsweise Siahlformen, gegossen werden.The object of the invention is to provide an internal combustion engine of the above-mentioned type which is designed so that it can be operated in the simplest possible manner, i. H. from as few crankcase or. Cylinder components, can be produced. The crankcase and cylinder should be cast using uncomplicated permanent molds, preferably steel molds.

Zwecks Lösung der gestellten Aufgabe ist der untere Kurbeleehäuseteil ohne Hinterschneidunaen im Kurbelraum ausgebildet, und auch bei dem oberen, den Zylinder bildenden Teil sind die überströmkanäle so angeordnet, daß sie durch einfache, in der öffnungsrichtung der Form ziehbare Kerne gebildet werden. Zusätzlich ist bei der erfindunas-emäßen Brenn-C CI kraftmaschine eine einfache Montage der Kurbelwelle im unteren Kurbelgehäuse möglich, indem die Kurbelwangen der Kurbelwelle von oben in den unteren Kurbelgehäuseteil eingesetzt und anschließend mit dem durch die Lagerbohrungen von den Seiten C eingeschobenen Kurbelwellenzapfen verbunden werden.To solve the problem, the lower crankcase part is designed without undercuts in the crankcase, and the overflow channels in the upper part forming the cylinder are also arranged in such a way that they are formed by simple cores that can be pulled in the opening direction of the mold. In addition, the crankshaft can be easily installed in the lower crankcase in the internal combustion C CI engine according to the invention by inserting the crank webs of the crankshaft from above into the lower crankcase part and then connecting them to the crankshaft journal inserted through the bearing bores from the sides C.

Zwar ist bereits ein Triebwerk für Maschinen mit hin- und hergehendem Kolben bekannt, bei welchem das Kurbelgehäuse - ohne in der Lagerebene geteilt zu sein - nach oben eine Öffnung aufweist, die so groß ist, daß die Pleuelstange mit zugehöriger Exzenterscheibe durch diese öffnung eingebaut werden kann. Die Welle für den Exzenter wird anschließend von der Seite her in die Maschine eingebaut in analogerweise, wie dies beim Erfindungsgegenstand mit den Kurbelwellenzapfen geschieht. Auf einen derartigen Exzentertrieb hat die Erfindung jedoch keinen Bezug; vielmehr ist beim Erfindungsgegenstand die Kurbelwelle in vorherrschend üblicher und bewährter Weise mit als Ge eng wichte ausgebildeten Kurbelg ce t' wangen ausgestattet. C Die Erfindung weist vier wesentliche Einzzelmerkmale auf, die im nachfolgenden zusammengefaßt wer-C den. Ausgehend von einer Zweitakt-Brennkraftmaschine der im einleitenden Beschreibungsabsatz Crenannten Art besteht die Erfindung darin, daß erstens das Kurbelgehäuse über die durch das Kurbelwellenlager gelegte Horizontalebene hinaus in Richtung auf den Zylinder so weit verlängert ist, daß die Kurbelwellenlagerung vollständig vom Kurbel.-.ehäuse umgeben ist, wobei zweitens der Kurbelraum formtechnisch derart gestaltet ist, daß im Zuge der in Richtung des Zylinderbefestigungsflansches erfolgenden Entfernun- des den Kurbelraum ausfüllenden Formkernes besondere Hinterschneidungskanten fehfen und daß drittens der Zylinder an seinem der Kurbelwelle zugekehrten Ende einen einstückig mit ihm aegossenen Befestigungsflansch aufweist, der den abschließenden Teil des Kurbelgehäuses bildet, wobei viertens die überströmkanäle des Zylinders ebenfalls formtechnisch derart gestaltet sind, daß sie im Zuge der entgegengesetzt zur zum Zylinderkopf hinweisenden Richtung erfolgenden Entfernung ihres Formkernes hinterschneidun-sfrei sind.An engine for machines with reciprocating pistons is already known in which the crankcase - without being divided in the bearing plane - has an opening at the top which is so large that the connecting rod with the associated eccentric disk can be installed through this opening can. The shaft for the eccentric is then built into the machine from the side in a manner analogous to what happens with the crankshaft journal in the subject of the invention. However, the invention has no reference to such an eccentric drive; Rather, in the subject matter of the invention, the crankshaft is equipped in a predominantly customary and proven manner with crank g ce t 'cheeks which are designed as Ge closely weights. C The invention has four essential individual features, which are summarized below. Based on a two-stroke internal combustion engine of the type named in the introductory paragraph, the invention consists in firstly extending the crankcase beyond the horizontal plane laid by the crankshaft bearing in the direction of the cylinder so that the crankshaft bearing is completely surrounded by the crankcase is, secondly, the crankcase is designed in terms of shape in such a way that in the course of the removal of the mold core filling the crankcase in the direction of the cylinder fastening flange, special undercut edges are missing and that, thirdly, the cylinder has a fastening flange which is cast in one piece with it at its end facing the crankshaft forms the final part of the crankcase, fourthly, the overflow ducts of the cylinder are also designed in terms of shape in such a way that they are removed in the course of the removal of their mold core in the opposite direction to the direction pointing towards the cylinder head are free of undercuts.

Die Erfindung besteht nicht in den genannten Einzelmerkmalen bzw. nicht in nur deren zwei oder drei, als solchen, wohl aber in der vollständigen Vereinigung der vier Merkmale bei einer Zweitaktbrennkraftmaschine der genannten Art. Das Merkmal, daß der Zylinder an seinem der Kurbelwelle zugewandten Ende einen einstückig mit ihm gegossenen Befestigungsflansch aufweist, der den abschließenden Teil des Kurbelgehäuses bildet, ist insofern bedeutungsvoll, als dieser Flansch in seinen äußeren Abmessungen verhältnismäßig weit ausladend ausfallen muß, so daß es näherlag (aber nicht im Erfindungssinne ist), diesen Flansch separat vom Zylinder herzustellen. Diese separate Herstellung ist im Rahmen der Erfindung zugunsten einer Verminderung von Trennfugen und Teilen vermieden.The invention does not consist in the named individual features or not in just two or three of them, as such, but certainly in the complete union of the four features in a two-stroke internal combustion engine of the type mentioned. The feature, that the cylinder at its end facing the crankshaft is integral with one it has cast mounting flange, which is the final part of the crankcase forms, is significant in that this flange in its external dimensions relatively had to be wide, so that it was closer (but not in the sense of the invention is) to produce this flange separately from the cylinder. This separate manufacture is within the scope of the invention in favor of a reduction in joints and parts avoided.

Die für die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine vorgesehene Kurbelwelle kann derart zerlegbar sein, daß ihre nach außen aus der Maschine herausragenden Wellenzapfen aus den innerhalb des Kurbelgehäuses befindlichen und gleichzeitig die Schwungmasse bildenden Kurbelwangen herausziehbar sind. Die Verbindung der Kurbelwangen mit diesen Wellenteilen kann in an sich bekannter Weise durch Schraub-, Keil- oder Klemmverbindungen erfolgen.The crankshaft provided for the internal combustion engine according to the invention can be dismantled in such a way that its shaft journals protruding outward from the machine can be pulled out of the crank webs located inside the crankcase and at the same time forming the flywheel mass. The connection of the crank webs to these shaft parts can be done in a manner known per se by screw, wedge or clamp connections.

Der Zusqmmenbau der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine erfolgt durch Einsetzen der zusammengefügten Kurbelwangen mit dazwischen gelagerter Pleuelstange und Kolben in das Kurbelgehäuse von oben und anschließendes Einführen der Kurbelwellenstümpfe von außen durch die Kurbelwellenlager bis zur Verbindung mit den Kurbelwangen. Anschließend wird das Kurbelgehäuse durch Aufsetzen des mit dem beschriebenen Flansch versehenen Zylindertelles abgeschlossen.The internal combustion engine according to the invention is assembled by Insertion of the assembled crank webs with the connecting rod in between and pistons into the crankcase from above and then inserting the stub shafts from the outside through the crankshaft bearings to the connection with the crank webs. Afterward the crankcase is fitted with the flange provided with the flange described Cylinder plate completed.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Brennkraftmaschine ergibt somit fertigungsmäßig sehr einfach und günstig zu bearbeitende Teile. So ist z. B. durch die erfindungsgemäße Anordnung der Teilung zwischen Kurbelgehäuse und Zylinderteil nur eine relativ geringe Arbeitstiefe des letzteren vorhanden. Außerdem wird durch die gußtechnisch günstige Dimensionierung der beiden Teile der Gießereiausschuß wesentlich vermindert. Darüber hinaus ergibt sich durch die erfindungsgemäße Ausbildung der überströmkanäle ein für die Pumpwirkung des Kurbelgehäuses bei Zweitaktmotoren günstiger, sehr geringer schädlicher Raum des Kurbelgehäuses.The design of the internal combustion engine according to the invention thus results Parts that can be machined very easily and cheaply in terms of manufacture. So is z. B. by the inventive arrangement of the division between the crankcase and cylinder part only a relatively small working depth of the latter is available. In addition, through the favorable dimensioning of the two parts of the foundry rejects from a casting point of view significantly reduced. In addition, the training according to the invention results the overflow channels for the pumping action of the crankcase in two-stroke engines cheap, very little harmful space in the crankcase.

Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine kann der Zylinder mit dem Zylinderkopf aus einem Teil bestehen. Ebenso kann für die Kühlung der Maschine Luft- oder Wasserkühlung vorgesehen sein.In the internal combustion engine according to the invention, the cylinder can with the cylinder head consist of one part. It can also be used to cool the machine Air or water cooling can be provided.

Es kann auch an Stelle eines Kurbelwellenstückes die entsprechend ausgebildete Antriebswelle einer anzutreibenden Maschine, z. B. eines Generators oder eines Gebläses, in die Kurbelwange eingeschoben und mit ihr verbunden sein.It can also be used instead of a crankshaft section trained drive shaft of a machine to be driven, e.g. B. a generator or a blower, inserted into the crank arm and connected to it.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Hierbei zeigt F i g. 1 eine erfindungsgemäß ausgebildete Brennkraftmaschine im Schnitt durch die Kurbelwellenlagerung; F i g. 2 zeigt eine solche Maschine im Schnitt senkrecht zur Kurbelwelle; in F i g. 3 ist das Kurbelgehäuse mit eingebauter Kurbelwelle ohne Zylinder in Draufsicht dargestellt; F i g. 4 zeigt eine erfindungsgemäße Maschine in dreizylindriger Ausführung mit Flüssigkeitskühlung im Schnitt in der Ebene der Kurbelwelle; F i g. 5 ist eine geschnittene Seitenansicht zu F i g. 4. Im einzelnen ist in F i g. 1 eine aus Kurbelgehäuse 1 und Zylinder 2 bestehende Brennkraftmaschine dargestellt, deren Kurbelwelle aus zwei Wellenstümpfen 3 und 4 sowie zwei Kurbelwangen 5 und 6 besteht, wobei die Kurbelwangen 5 und 6 mit den Wellenstümpfen 3, 4 durch Keile 7 und 8 verbunden sind. Durch beide Kurbelwangen 5 und 6 verläuft ein Lagerbolzen 9, der gleichzeitig als Lager für das Pleuel 10 dient. Am oberen Ende des Pleuels 10 befindet sich der Kolben 11. Die überströrakanäle 12 und 13 sind, soweit sie im Zylinder 2 verlaufen, in Richtung auf das Kurbelgehäuse 1 zu frei von Hinterschneidungen und liegen im wesentlichen in der Ebene der Kurbelwelle.An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. Here, FIG. 1 shows an internal combustion engine designed according to the invention in section through the crankshaft bearing; F i g. 2 shows such a machine in section perpendicular to the crankshaft; in Fig. 3 shows the crankcase with built-in crankshaft without cylinder in plan view; F i g. 4 shows a machine according to the invention in a three-cylinder design with liquid cooling in section in the plane of the crankshaft; F i g. 5 is a sectional side view of FIG. 4. In detail in FIG. 1 shows an internal combustion engine consisting of crankcase 1 and cylinder 2, the crankshaft of which consists of two stub shafts 3 and 4 and two crank webs 5 and 6 , crank webs 5 and 6 being connected to stub shafts 3, 4 by wedges 7 and 8 . A bearing pin 9, which at the same time serves as a bearing for the connecting rod 10 , runs through both crank webs 5 and 6. At the upper end of the connecting rod 10 is the piston 11. The overflow channels 12 and 13 , as far as they run in the cylinder 2, are too free of undercuts in the direction of the crankcase 1 and are essentially in the plane of the crankshaft.

In F i g. 2 ist eine erfindungsgemäße Maschine, im Schnitt durch die Zylinderachse in Richtung der Kurbelwellenachse gesehen, dargestellt. Hierbei ist der Zylinder 2 vom Kurbelgehäuse 1 seitlich abgehoben dargestellt, so daß die öffnung des Kurbelgehäuses 1, die größer als der größte Durchmesser der Kurbelwange 6 ist, frei wird. Der weit nach außen ausladende Befestigungsflansch des Zylinders ist mit 2a bezeichnet. Er bildet zugleich den Deckel des Kurbelgehäuses. Die Erfindung schreibt vor, daß der Teil 2a mit dem Zylinder 2 aus einem einzigen Gußteil besteht.In Fig. 2 shows a machine according to the invention, seen in section through the cylinder axis in the direction of the crankshaft axis. Here, the cylinder 2 is shown lifted laterally from the crankcase 1 , so that the opening of the crankcase 1, which is larger than the largest diameter of the crank web 6 , becomes free. The mounting flange of the cylinder, which protrudes far outwards, is denoted by 2a. It also forms the cover of the crankcase. The invention prescribes that the part 2a with the cylinder 2 consists of a single casting.

F i g. 3 zeigt die Draufsicht zu F i g. 2 ohne den Zylinderteil. Die Bezugszeichen der F i g. 2 und 3 stimmen mit denjenigen der F i g. 1 überein.F i g. 3 shows the top view of FIG . 2 without the cylinder part. The reference numerals of FIG . 2 and 3 agree with those of FIG. 1 match.

In F i g. 4 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das eine wassergekühlte Maschine mit drei Zylindern zeigt. Die drei voneinander getrennten Kurbelräume sind von einem gemeinsamen Kurbelgehäuseteil 14 gebildet. Ebenso sind die drei Zylinder in einem gemeinsamen Zylinderblock 15 enthalten.In Fig. Fig. 4 shows another embodiment of the invention showing a three cylinder water cooled engine. The three crank chambers that are separated from one another are formed by a common crankcase part 14. The three cylinders are also contained in a common cylinder block 15 .

F i g. 5 zeigt eine Seitenansicht zu F i g. 4 im Schnitt in Richtung einer Zylinderachse. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 4 und 5 entspricht die Ausbildung der beweglichen Teile im wesentlichen demjenigen gemäß der F i g. 1 bis 3. F i g. 5 shows a side view of FIG. 4 in section in the direction of a cylinder axis. In the embodiment according to FIG. 4 and 5 , the design of the moving parts corresponds essentially to that according to FIG. 1 to 3.

Claims

Claims: 1. Slot-controlled two-stroke internal combustion engine with permanent molds, preferably steel molds (die-cast), cast crankcase and cylinder, as well as with a crankcase charging pump and overflow ducts emerging in the crankcase, in which the crankshaft can be dismantled and has crank webs designed as counterweights and in which the crankcase consists of one piece with the crankshaft bearing and towards the cylinder has an opening which is larger than the largest diameter of the crankshaft including the counterweights, gekennzeichn et that the crankcase in a known manner beyond the horizontal plane laid by the crankshaft bearing in the direction is extended so far on the cylinder (2) that the crankshaft bearing is completely surrounded by the crank, housing (1) , the crankcase being designed in such a way that, in the course of the removal of the crank in the direction of the cylinder mounting flange, the crank Elraum-filling mold core lacks special undercut edges, and that furthermore the cylinder (2) at its end facing the crankshaft has a fastening flange (2a) cast in one piece with it, which forms the final part of the crankcase, the overflow channels (12, 13) of the cylinder are likewise designed in terms of shape in such a way that they are free of undercuts in the course of the removal of their mold core taking place in the opposite direction to the direction pointing to the cylinder head.

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that a plurality of juxtaposed crankcases or cylinders are formed from one part in a manner known per se. Considered publications: German Patent Nos. 512 513, 948 206; German Auslegeschrift No. 1098 288; British Patent Nos. 444 386, 825 176, 835 793; U.S. Patent Nos. 964030, 2,946,324.