DE1294099B - Aufgeladene Zweitakt-Kolbenbrennkraftmaschine - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine aufgeladene Zweitakt-Kolbenbrennkraftmaschine mit seitlich im Zylinder angeordneten, durch den Kolben verschließbaren Spülschlitzen und Auspuffschlitzen sowie mit mindestens einem am unteren Ende des Kolbens angeordneten ölabstreifring, bei welchem in der Richtung vom Brennraum vor dem ölabstreifring ein Ring angeordnet ist, der auf dem ganzen Arbeitshub des Kolbens außerhalb des Bereiches der Spülschlitze bleibt.
• Bei aufgeladenen Zweitaktmaschinen besteht erfahrungsgemäß die Schwierigkeit, daß bei einer Erhöhung des Ladedruckes die Spülluft am Kolben vorbei ins Kurbelgehäuse bläst und Schmieröl aus dem Zylinder mit sich reißt. Bei den üblichen, nicht luftdicht abgeschlossenen Kurbelgehäusen entsteht dadurch ein Luftaustritt nach außen, wobei der mitgerissene Ölnebel einen großen Ölverbrauch verursacht und eine starke Verunreinigung der Umgebung des Motors durch Öl herbeiführt. Wird nun, um diesen Luftübertritt zu vermeiden, vor die normalerweise am unteren Kolbenende angeordneten ölabstreifringe ein Dichtungsring gesetzt, so hört dieser Luftübertritt ins Kurbelgehäuse auf. Es wird jedoch ein unzulässiges Eindringen von Schmieröl aus dem Zylinder in die Auspuffkanäle und in den Auspuff verzeichnet, und der Schmierölverbrauch ist ebenfalls hoch.
• Die Erfindung hat die Schaffung einer Anordnung zum Ziel, bei welcher die erwähnten Schwierigkeiten vermieden werden. Das wird dadurch erreicht, daß dieser Ring ein an sich bekannter Ring mit dosierter Undichtheit ist.
• Dadurch ist es möglich, das Druckgefälle im Raum zwischen den Dichtungsringen und den Abstreifringen am Kolben zu vermindern und zu verhindern, daß zwischen den ölabstreifringen und den Dichtungsringen angehaftetes Öl in die Auspuffkanäle getrieben wird. Gleichzeitig wird dabei ein gewisser Luftdurchsatz an den ölabstreifringen vorbei ins Kurbelgehäuse erzielt, der ausreicht, überflüssiges Öl wegzublasen, jedoch so bemessen ist, daß die erwähnten Nachteile nicht entstehen.
• Es ist bereits nach dem USA.-Patent 2 852 010 bei einer Zweitakt-Kolbenbrennkraftmaschine vorgeschlagen worden, in der Lauffläche des Kolbens Luftkanäle auszubilden, welche mindestens in einem Teil des Kolbenhubes die Spülschlitze mit einer Nut verbinden, die sich knapp vor oder zwischen zwei Ölabstreifringen befindet. Auf diese Weise wird der Spüldruck möglichst unvermindert bis an die Abstreifringe herangeführt. Diese Maßnahme ist jedoch für aufgeladene Brennkraftmaschinen ungeeignet, da dadurch die vorher erwähnte Luftströmung ins Kurbelgehäuse noch verstärkt wird.
• Es sind auch bereits nach dem deutschen Patent 800 448 Dichtungsringe bei Kolbenbrennkraftmaschinen vorgeschlagen worden, deren Lauffläche mit Einschnitten versehen ist, so daß sie eine dosierte, d. h. beabsichtigte und genau bemessene Undichtheit haben. Derartige Ringe wurden jedoch bisher nur in i einem Satz von Dichtungsringen eines Kolbens verwendet, und zwar an der dem Brennraum zugewandten Stelle. Dadurch wurde eine Entlastung des ersten oder auch des zweiten Dichtungsringes angestrebt, welche bekanntlich, wenn sie einwandfrei dichten, t den ganzen Druck des Brennraumes aufzunehmen haben.
• Der erfindungsgemäß vorgesehene Ring mit dosierter Undichtheit kann auf einfache Weise durch einen normalen Dichtungsring gebildet werden, dessen Lauffäche in an sich bekannter Weise mit Einschnitten versehen ist, welche dessen beiden ebenen Stirnflächen verbinden. Auf diese Weise kann verhältnismäßig einfach der Querschnitt der Undichtheit festgelegt und auch verändert werden.
• Es ist auch möglich, zur Erzielung der dosierten Undichtheit einen normalen Dichtungsring an seiner vom Brennraum abgewandten ebenen Fläche mit den Einschnitten zu versehen, wobei diese dessen beide Stirnflächen verbinden. Diese Ausführung hat den Vorteil, daß der Querschnitt der Undichtheit durch eine Abnutzung des Ringes an der Lauffläche nicht beeinflußt wird.
• Der Gesamtquerschnitt der Einschnitte in den Ringen mit dosierter Undichtheit liegt bei den üblichen Ausführungen und den in Frage kommenden Ladedrücken der Kolbenbrennkraftmaschinen im Bereich von 0,05 bis 1 Promille der Kolbenbodenfläche. Ein größerer Querschnitt führt zu den erwähnten Schwierigkeiten, welche mit dem übermäßigen Austritt der Ladeluft ins Kurbelgehäuse verbunden sind. Ein zu kleiner Querschnitt hat andererseits einen übermäßigen übertritt von Öl in die Auspuffkanäle zur Folge.
• Die Erfindung wird an Hand einiger in der Zeichnung vereinfacht dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt F i g. 1 Zylinder und Kolben einer Zweitakt-Tauchkolbenbrennkraftmaschine, F i g. 2 bis 6 verschiedene Ausführungen von Ringen mit dosierter Undichtheit; F i g. 2, 4 und 5 zeigen Ausschnitte dieser Ringe in Ansicht; F i g. 3 ist ein Grundriß von F i g. 2; F i g. 6 ein Schnitt nach der Linie A-A in F i g. 5. In F i g.1 ist im Zylinder 1 einer Zweitakt-Tauchkolbenbrennkraftmaschine ein Kolben 2 beweglich, der durch eine Pleuelstange 3 mit einer nicht dargestellten Kurbelwelle verbunden ,ist. Der Zylinder 1 ist mit einer Spülluftleitung 4, mit Spülkanälen 5 und mit einer Auspuffleitung 6 und Auspuffkanälen 7 versehen. Der obere Teil des Kolbens 2 ist mit Dichtungsringen 10 versehen. Der untere Teil des Kolbens 2 weist einen Ölabstreifring 11 und einen Ring 12 mit dosierter, d. h. mit künstlicher, genau bemessener Undichtheit auf. Der Ring 12 ist dabei so angeordnet, daß er während des ganzen Hubes des Kolbens 2 unterhalb der Spülschlitze bleibt und diese nicht erreicht. Während der Bewegung des Kolbens 2 im Zylinder 1 zwischen den beiden gestrichelt gezeichneten Endlagen streift der Ölabstreifring 11 einen großen Teil des an der Wand des Zylinders 1 anhaftenden Öles ab, so daß diese nur mit einer ganz dünnen, noch für eine Gleitwirkung des Kolbens 2 ausreichenden Ölschicht benetzt bleibt. Es hat sich jedoch erwiesen, daß zur Aufrechterhaltung dieser Wirkung ein gewisser Luft- bzw. Gasdurchsatz am Ölabstreifring 11 vorbei ins Kurbelgehäuse notwendig ist. Hört dieser Luftdurchsatz auf, so häuft sich im Zwischenraum zwischen den Dichtungsringen 10 und den ölabstreifringen 11 Öl an, welches dann durch die Spülluft in die Auspuffkanäle 7 und die Auspuffleitung 6 getrieben wird. Durch den Ring 12 mit dosierter Undichtheit wird dieser notwendige Luftdurchsatz am ölabstreifring 11 vorbei ermöglicht, ohne dabei den unzulässig hohen Wert, der die vorher erwähnten Mißstände verursacht, zu erreichen. Auf diese Weise wird die Tätigkeit des ölabstreifringes unterstützt und dessen einwandfreie Tätigkeit erzielt.
• In den F i g. 2 und 3 ist eine Ausführung eines Ringes 12 mit dosierter Undichtheit dargestellt. Es handelt sich dabei um einen normalen Dichtungsring 20 mit flachen Einschnitten 21, welche in gleichmäßigen Abständen auf seinem Umfang angebracht sind. Versuche haben gezeigt, daß bei einer bestimmten Maschinenbauart und einem Ladedruck von etwa 1 atü mit einem Gesamtquerschnitt dieser Einschnitte von 0,05 bis 1 Promille der Kolbenbodenfläche die besten Ergebnisse erzielt wurden.
• In F i g. 4 ist eine andere Ausführung des Ringes 12 mit dosierter Undichtheit dargestellt. Bei dieser Ausführung ist ein ebenfalls ursprünglich normaler Dichtungsring 22 an seinen ebenen Flächen mit flachen Einschnitten 23 versehen. Dieser Dichtungsring 22 wirkt grundsätzlich gleich wie der in den F i g. 2 und 3 dargestellte, nur geht bei ihm in eingebautem Zustand die Luft an seiner Innenseite vorbei. Das hat den Vorteil, daß die Lauffläche des Dichtungsringes 22 unverändert bleibt und auch eine Änderung des Luftdurchsatz-Querschnittes durch Abnutzung der Lauffläche, wie dies bei der Ausführung nach F i g. 2 möglich ist, vermieden wird. Grundsätzlich genügen Einschnitte nur in einer der ebenen Flächen des Dichtungsringes 22, und zwar in der Fläche, welche im eingebauten Zustand dem Brennraum abgewandt ist. Die Einschnitte 23 sind in beiden Flächen nur aus dem Grunde angebracht, um eine Gefahr fehlerhaften Einbaues zu vermeiden.
• In den F i g. 5 und 6 ist eine weitere Ausführung des Ringes 12 mit dosierter Undichtheit dargestellt. In diesem Falle handelt es sich um einen vorher normalen doppelschneidigen ölabstreifring 25, dessen untere Abstreifkante mit regelmäßig verteilten Einschnitten 26 versehen ist. Der Luftstrom bläst zunächst zwischen der oberen Stirnfläche des Ölabstreifringes und der oberen Nutenflanke nach innen und tritt durch die Ölfenster des Ringes zwischen die beiden Kanten, worauf er durch die Einschnitte der unteren Kante weiterströmt.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Aufgeladene Zweitakt-Kolbenbrennkraftmaschine mit seitlich im Zylinder angeordneten, durch den Kolben verschließbaren Spülschlitzen und Auspuffschlitzen sowie mit mindestens einem am unteren Ende des Kolbens angeordneten Ölabstreifring, bei welchem in der Richtung vom Brennraum vor dem Ölabstreifring ein Ring angeordnet ist, der auf dem ganzen Arbeitshub des Kolbens außerhalb des Bereiches der Spülsschlitze bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Ring (12) ein an sich bekannter Ring mit dosierter Undichtheit ist.
2. 2. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (12) mit dosierter Undichtheit ein Dichtungsring (20) ist, der in an sich bekannter Weise an seiner Lauffläche Einschnitte (21) aufweist, welche die beiden ebenen Stirnflächen des Ringes verbinden.
3. 3. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (12) mit dosierter Undichtheit ein Dichtungsring (22) ist, dessen dem Brennraum abgewandte ebene Fläche mit Einschnitten (23) versehen ist, welche die zylindrische Außenfläche des Ringes mit dessen zylindrischer Innenfläche verbinden.
4. 4. Kolbenbrennkraftmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt der Einschnitte (21, 23, 26) 0,05 bis 1 Promille der Kolbenbodenfläche beträgt.