DE1451902A1 - Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehaeusepumpen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusepumpen und Steuerung der Saugschlitze der Kurbelgehäusepumpen durch die Arbeitskolben, bei denen das vor dem Zusteuern der Saugschlitze rückgeschobene Gas mit Phasenverschiebung unter Vermischung mit Frischgasen zu den Saugschlitzen zurückgeführt wird.

Die Erfindung bezweckt unter Auswertung von Untersuchungen und Erprobungs-Ergebnissen durch neue geeignete Maßnahmen bei der Verwendung des rückgeschobenen Gases Verbesserungen bei Ladungswechsel, Drehmoment und Elastizität über den gesamten Drehzahlbereich zu erzielen, das Verhältnis der Betriebs-Drehzahlen zu erweitern, eine Anwendung bei mehrzylindrige η grösseren Zweitakt-Brennkraftmaschinen, besonders Reihenmotoren, zu ermöglichen und Laufeigenschaften sicherzustellen, wie sie bisher nur durch mehrzylindrige Viertakt-Brennkraftmaschinen zu erreichen sind.

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Ferner wird die Senkung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs bzw. entsprechende Leistungssteigerung bezweckt, womit eine Senkung der Betriebskosten verbunden ist.

Ausserdem wird als Ziel gesetzt, den Lästigkeitsgrad der Auspuff- und Triebwerksgerätasche zu verringern, und die durch den aussetzerreichen Betrieb erzeugten mechanischen Schwingungen sowie Laufunruhe des Triebwerks (Stuckern und Nachschlagen) mit ihren nachteiligen Auswirkungen auf Antrieb und Fahrzeug selbst, auch im Schiebebetrieb, abzustellen.

Der Zweck der Erfindung ist weiterhin das rückgeschobene Gas zur Gemischaufbereitung heranzuziehen, sowie auch gleichzeitig eine Verbesserung der Schmierung des Triebwerks mit geringem Aufwand für Ausrüstung und Verbrauch sicherzustellen. Neben der Verbesserung der Gemischaufbereitung wird bezweckt, den Ablauf der Verbrennung im günstigen Sinne zu beeinflussen und eine qualitative und quantitative Stetigkeit des Ladungswechsels für die Verbrennung zu erreichen, um zugleich den schärfer werdenden Anforderungen an die Reinhaltung der Luft im Straßenverkehr nachzukommen.

Schliessllch, aber nicht zuletzt, werden noch andere Vorteile angestrebt, deren Einzelheiten sich weiter unten ergeben.

Ausser dem bekannten Vorschlag, das vor dem Zusteuern des Saugschlitzes durch den Arbeitskolben rückgeschobene Gas mit Phasenverschiebung unter Vermischung mit Frischgas zum Saugschlitz zurückkehren zu lassen, sind seither wiederum nur Maßnahmen bekannt geworden, den Ladungswechsel der Kurbelgehäusepumpe durch Rückschlagventile und Membranen, Steuerung durch die Kurbelscheibe als Drehschieber, Anordnung besonderer Flachdrehschieber, Nebenpumpenräume u. dgl. zu beeinflussen. - Diese Vorschläge haben sich jedoch nicht - besonders bei mehrzylindrigen Reihenmotoren - durchsetzen können. Eine solche Entwicklungsrichtung verlässt vor allem die prinzipielle Einfachheit der Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Kurbelgehäusepumpen und kolbengesteuerten Saugschlitzen und ersetzt diese durch zusätzliche, störanfällige bewegliche Konstruktionselemente.

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Ferner sind noch Vorschläge gemacht worden, eine bessere Leerlaufregulierung zu erreichen, das sogen. Nachschlagen, d. h. die unregelmässig starken Verbrennungsimpulse der Brennkraftmaschine im Schub zu verhindern und darüber hinaus eine erhöhte Bremswirkung zu erreichen. - Diese Vorschläge haben sich als nicht wirksame Maßnahmen herausgestellt und nicht durchsetzen können.

Es sind ausserdem Vorrichtungen und Vorschläge bekannt geworden, die einerseits die Sicherstellung einer zureichenden Schmierung des Triebwerks von Zweltakt-Brennkraftmaschinen in allen Belastungsbereichen, Fahrzuständen und klimatischen Verhältnissen bewirken sollen, wobei andererseits Überreicherungen mit den nachteiligen Folgen, wie unerwünschtem Qualmens des Auspuffs, Verkleben der Kolbenringe, Zusetzen der Steuerschlitze und der Auspuffanlage vermieden werden sollen.

Bei Kraftwagen-Motoren mit reiner Mischungs-Schmierung ist weiterhin bisher die Ölbeimischung lediglich auf das Verhältnis 1 : 33 bzw. 1 : 4o vermindert worden, wobei jedoch insbesondere nach längerem Lauf im unteren Drehzahlbereich und Leerlauf stärkere Qualmentwicklung unvermeidlich blieb. Daneben sind Ausführungen mit separaten Ölpumpen und -Behältern bekannt geworden, die eine mit der Drehzahl verhältnisgleich konstant bleibende Ölmenge entweder über die Hauptlager der Kurbelwelle oder an anderen Stellen des Triebwerks zuführt, bzw. die durch Regeleinrichtung von Drehzahl, Belastung u. dgl. abhängige unterschiedliche Ölmenge dem Brennstoff unmittelbar vor dem Mischrohr des Vergasers in die Brennstoff-Zuleitung eingeführt wird. - Besondere Ölbehälter, Regeleinrichtung usw. erbringen Vermehrung des Bau-Aufwandes und Kosten der Herstellung, ohne dass eine entsprechende Senkung des Ölverbrauchs in kostenmässiger Hinsicht gegenübersteht. Andererseits kann bei extremen Betriebs- und Belastungsverhältnissen zumindest aus Sicherheitsgründen auf die Zumischung von Öl zum Brennstoff nach wie vor nicht verzichtet werden.

Diese Maßnahmen für die Schmierung von Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Kurbeigehäusepumpen sind daher nicht für sämtliche Anwendungsfälle einsetzbar.

Deshalb wird die reine Mischungsschmierung weiterhin angewandt, und zwar, wenn derartige Triebwerke in durchgängig kalten Regionen oder

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für Militär, Polizei und andere Sonderfahrzeuge unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen eingesetzt werden, bei denen es primär auf absolute Betriebsbereitschaft und -Sicherheit ankommt.

Wenn der bekannte Vorschlag der Rückführung der rückgeschobenen Gasmengen bis heute nicht weiter Verbreitung gefunden hat, so liegt das offensichtlich daran, dass konkrete und zusammenfassende Vorschläge sowie Erfahrungen für die Ausgestaltung des Grundgedankens, besonders für mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Kurbelgehäusepumpen in Reihenanordnung fehlten.

Tatsächlich bedurfte es auch erst langwieriger Untersuchungen und Erarbeitung von Erprobungs-Ergebnissen zur Auffindung der Regeln gemäß der Erfindung, da sich die Steuerungsverhältnisse am Ansaugschlitz mit der Wiederverwendung der rückgeschobenen Ladungsteile unter Vermischung mit Frischgas als ein schwieriger und umfassender Komplex herausgestellt hat. Es handelt sich um instationäre Strömungsvorgänge mit Unstetigkeitsstellen in Wechselwirkung mit Rotationsströmungen und sogar mit erheblichen Einflüssen auf Gemisch-Aufbereitung, Durchsatz eines zündfähigen Gemisches und kontinuierlichen Verbrennungsablaufs usw., die in gegenseitig verwickelter Beeinflussung stehen. Für diesen Komplex lagen insgesamt keine Erfahrungen vor und liessen sich ohne weiteres auch keine Gesetzmässigkeiten ableiten. Ferner stehen der umfassenden rechnerischen Erfassung aller Faktoren Schwierigkeiten entgegen.

Zunächst haben die Untersuchungen und Auswertung der Erprobungs-Ercebnisse aufgezeigt, dass es sich nicht nur um bloßes "rückgeschobenes Gas" bzw. um die beim "Rückschieben ausgestoßene Gasmenge" im Sinne des bisher verwendeten Ausdrucks handelt, wie er als unmittelbarer Gegenstand der bekannten Erfindung definiert ist.

Vielmehr handelt es sich bei den instationären Strömungsvorgängen in den Kurbelpumpen angeschlossenem Ansaugsystem darum, dass zu unterscheiden ist zwischen den Druckweilen, die mit jeder Geschwindigkeits-Änderung der bewegten Gasteilchen entstehen und der Bewegung der beteiligten Teilchen selbst. Die Druckwellen eilen von den bewegten Gasteilchen bei jeder Geschwindigkeitsänderung mit Schallgeschwindigkeit

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im System fort. Es ist nicht möglich, die komplizierten Überlagerungen Druck und Teilchen-Bewegung auf einen Nenner zu bringen, erst recht nicht, wenn sie hierbei durch den sogen. Rückwurf an den Unstetigkeitsstellen, bedingt durch Querschnitts-Änderungen u. dgl. berücksichtigt werden sollen.

Für die Erscheinung mag genügen darauf hinzuweisen, um welche Druckwellen es sich an der Ansaugseite handelt, wenn man das bekannte unangenehme und laute "ungedämpfte" Ansauggeräusch (d. h. ohne Ansaug-Geräuschdämpfer) bei plötzlich aufgerissener Drosselklappe in Betracht zieht. Diese Druckweilen-Erscheinungen existieren sehr nachdrücklich und wirken sich neben der Teilchenbewegung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im System aus.

Es wurde festgestellt, dass sich die Energie-Impulse in den Druckwellen und in der Molekular-Bewegung beim Zusteuern des Arbeitskolbens auf die in Bewegung befindliche An saug-G as säule auswirken, indem deren Energie-Impulse u. a. in Wärme umgesetzt werden. Die Versuche haben tatsächlich auch ergeben, dass bei richtiger Lenkung dieser Energie-Impulse, d.h. der Druckwellen und der Teilchen-Bewegung der beteiligten Gasmengen ideale Mittel zur Gemischaufbereitung darstellen, indem die intermittierenden Energie-Impulse mit einer ausgesprochenen Zerhacker-Wirkung der erfindungsgemässen Ausgestaltung für die Gemischaufbereitung förderlich sind.

Für eine naturgetreue Definition des Komplexes, der durch die vorgenannten Erscheinungen umschrieben ist, wird daher als logisches Gegenstück zu "Propulsion" als einem anerkannten Ausdruck für Vortrieb bei Strahltriebwerken - wobei ebenfalls sämtliche Erscheinungen umschlossen sind - der Ausdruck Repulsion bzw. repulsierend benutzt. Mit diesen Ausdrücken sind auch den tatsächlichen Verhältnissen viel näher kommende Vorstellungen verbunden, zumal es sich um sehr schnell verlaufende Vorgänge handelt, für die der Ausdruck "Rückschieben" völlig unzureichend ist.

Wie Untersuchungen ergeben haben, handelt es sich tatsächlich um Pulsations-Vorgänge, die in Größenordnungen von wenigen tausendstel Sekunden stattfinden und bei denen die Druckändeningen mit Schallgeschwindigkeit in den bewegten Gassäulen in Strömungsgeschwindigkeiten von Minus 3o bis Plus 16o m/eec. verlaufen.

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Die Erfindung hat zur Aufgabe, den bekannten Vorschlag unter Verwendung der neuartigen Erkenntnisse und Erprobungs-Ergebnisse auf mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit Kurbelgehäusepumpen, insbesondere Reihenmotoren, anwendbar zu machen. Bei diesen sind u. a. durch konstruktiv bedingte besondere Lagen und Strömungsrichtungen der Ansaugkanäie zu den Einlass-Schlitzen nicht unerhebliche Schwierigkeiten zu überwinden.

Die getrennte Kanalführung an der Ansaugseite wird begleitet weiterhin von Raummangel für die Unterbringung der ©ründungsgemäss vorgesehenen walzenförmigen Rotationskammer, in die Einlasskanäle in Verbindung mit einer neuartigen Ausgestaltung der Rückströmkanäle einmünden müssen, während andererseits eine zweckentsprechende Kanalverzweigung vom Vergaser zur Rotationskammer untergebracht werden muss.

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf eine räumliche Anordnung der Kanäle in drei Ebenen, die sowohl die Führung des Rückströmkanals in die walzenförmige Rotationskammer, wie auch die Führung der Ansaugkanäle berücksichtigt. Mit jeweils tangentiaier Einmündung - möglichst in rechtwinkliger Stellung zueinander - ist zufolge der räumlichen Gegebenheiten nicht auszukommen, da bei den gebräuchlichen Dreizylinder-Reihenmotoren schon die Einströmkanäle nicht rechtwinklig zur Zylinderachse und nicht gleich gerichtet liegen und hierbei vor allem auch die Rückströmrichtung bestimmen, so dass die drei beteiligten Strömungsrichtungen in zwei Ebenen gesehen spitz- bzw» stumpfwinklig zueinander verlaufen; deshalb wird weiterhin für die Strömungslenkung, insbesondere für die Rückströmrichtung, eine Ablenkung in der horizontalen Ebene zusätzlich eingeführt, die durch Formgebung des Rückströmkanals zur walzenförmigen Rotationskammer geschaffen wird. - Ausserdem kann in einer Ausführungsform die Lenkung des Rückstroms durch Leitbieche oder -Gitter in bestimmte Richtungen vollzogen werden, so dass konträre Begegnungen mit dem Ansaugstrom ebenso vermieden werden, wie mit der Rotations-Strömung in der Rotationskammer.

Auch für die Ansaugleitung und deren Verzweigung bzw, Einführung in die walzenförmige Rotationskammer bestehen insofern Schwierigkeiten, als beachtet werden muss, dass es auf die Aufrechterhaltung der Luftgeschwindigkeit nach dem Durhhgang durch den Lufttrichter im Vergaser für die Erreichung und Erhaltung eines zündfähigen Gemisches zur Vermeidung

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der Kondensation wesentlich ankommt, d. h., dass erhebliche Querschnitts-Erweiterungen schädlich sind. Die Verzweigung des Ansaugtrakts nach Ver lassen des Vergasers ist jedoch ein unumgängliches Erfordernis, wobei es auf die tangentiale Einmündung in die Rotationskammer unter Berücksichtigung der Lage des Einströmschlitzes, d.h. in der dritten Achse, sehr ankommt.

Diese Verzweigung wurde daher in der Weise geschaffen, dass am Einlauf in der Rotationskammer für jede Leitungs-Verzweigung ein Querschnitt einer Öffnung angebracht wird, der die Aufrechterhaltung der Luftge -schwindigkelt im Verhältnis derjenigen im Lufttrichter des Vergasers, derjenigen im Einlass-Schlitz und in der Rotationskammer bewerkstelligt. Bei der Führung sämtlicher Leitungen sind Strömungsverluste an scharfen Krümmern zu vermeiden, was wegen der räumlichen Beengung besonders schwierig ist.

Als besondere zusätzliche Möglichkeit erbringt diese Anordnung eine Absteilung der bei Zweitakt-Reihenmotoren zwangsläufig auftretenden ungünstigen Erscheinung, nämlich die ungleichen Weglängen vom Vergaser zu den Einlass-Schiitzeh. Beim Zweitakt-Motor wird dieser Nachteil noch dadurch verschärft, dass die Lage der Schlitze zufolge der räumlichen Schwierigkeiten, bedingt durch die Notwendigkeit der Unterbringung der Überstrom- und Auspuffkanäle, gemessen vom Kolbenmittelpunkt zum Mittelpunkt des Vergasers nicht gradlinig verlaufen, sondern gekrümmt geführt werden müssen.

Durch die Querschnitte der Öffnungen am Einlauf in die Rotationskammer lassen sich nunmehr die Ansaugquerschnitte nach Bedarf dimensionieren, womit sich, modifiziert durch die Rotationsströmung und den Ausgleich in der Rotationskammer ein völlig gleichmässiger Füllungsgrad sämtlicher beteiligter Kurbelpumpen erzielen lässt, worauf es bei mehrzylindrigen Verbrennungskraft-Maschinen entscheidend ankommt.

Des weiteren sieht die Erfindung vor, dass das Verhältnis der zurückgeschobenen Gasmengen, die die Kolben in die Rotationskammer liefern, als Maßstab für die Größe der Rotationskammer herangezogen wird, neben der durch die Abmessungen der Einlasskanäle und -Schlitze motorenseitig mehr oder weniger zwangsläufig gegebenen Bemessung. Bei den Versuchen zur Auffindung einer brauchbaren Verhältniszahl gemäss der Erfindung wurde gefunden, dass es möglich ist, den Inhalt der Rotationskammer bis auf

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den 2,5-fachen Wert der rückströmenden Gasvolumina zu bemessen.

Bei diesem Wert ist die Größe der Rotationskammer völlig ausreichend, um den Druckausgleich und die Aufnahme der repulsierenden Gasmengen zu bewerkstelligen, insbesondere wenn konstruktiv mehr Wert auf Elastizität und Drehmoment-Verbesserung im unteren Drehzahlbereich gelegt wird. Es ist klar, dass bei einer Verkleinerung der Rotationskammer die Verhältnisse empfindlicher werden und den Füllungsgrad der Kurbelgehäusepumpen beeinflussen, bis zu dem Punkt, wo die repulsierenden Ladungsteilchen nicht mehr durch die Rotationskammer absorbiert werden können und im Verein mit den Druckwellen die Gemischaufbereitung schon im Vergaser stören.

Zur Erzielung eines stabilen Leerlaufs kommt es entscheidad darauf an, dem Motor weder ein überreichertes noch ein zu mageres Gemisch zuzuführen. Anzustreben ist dazu ein Gemisch, das qualitativ so arm wie möglich ist. Andererseits kommt hinzu, dass die Gasvolumina ausserordentlich gering sein müssen, da der Motor im Leerlauf nicht mehr benötigt. Erschwerend für die Dosierung und Erhaltung der qualitativen Zusammensetzung ist die Tatsache, dass die Gemischerzeugung durch das Leerlaufsystem im Vergaser praktisch an der gleichen Stelle erfolgt, wie die Gemischaufbereitung des Hauptdüsensystems. Die Ansaugleitung ist wiederum für die Höchstleistung ausgelegt, d. h. sie besitzt einen Querschnitt, der den Ladungswechsel bei Vollast und Höchstdrehzahl anstandslos versorgen kann.

Ferner nimmt die Oberfläche des sich an den Vergaser anschliessenden Ansaugkrümmers naturgemäss zu. Das Leerlauf-Vorgemisch des Leerlauf-Systems im Vergaser tritt unweit der Drosselklappe, regulierbar durch eine Bohrung ein. Dabei bleibt ein grosser Teil des Leerlauf-Gemisches in der Laminarzone im Saugrohr haften, an der ausserdem die Geschwindigkeit am geringsten ist. Die grossen Flächen der Saugrohr-Wandungen fördern ohnehin eine Kondensation von Kraftstoff-Tröpfchen auf diesen Wandungen: das Kondensat läuft in die Kurbelpumpe und führt dort zu unerwünschter Ansammlung und tlberrelcherung.

Alle diese Faktoren ergeben äusserst ungünstige Voraussetzungen zur Schaffung eines stabilen Leerlaufgemisches. Als Kompromiss muss daher, um überhaupt einen Leerlauf-Betrieb zu ermöglichen, ein qualitativ überreichertes Leerlauf-Gemisch Im Leerlauf-System selbst bereitge-

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stellt werden, obwohl dies bei warmer Maschine nicht mehr in gleichen Maße erforderlich ist und die nachteiligen Auswirkungen verstärkt.

Eine Abhilfe wird erlindungsgemäss in der Weise geschaffen, dass die Einmündung des Leerlauf-Gemisches vom Vergaser in die Nähe der Rotationskammer durch ein separates Leitungssystem verlegt wird. Da eine unmittelbare Einmündung an den Einlass-Schlitzen wegen der repulsierenden Strömung zu vermeiden ist, wird erfindungsgemäss die Einmündung der separaten Leerlauf leitung an strömungsgünstiger Stelle angebracht, nämlich in unmittelbarer Nähe der Einlauf-Querschnitte in die Rotationskammer im Krümmer-Radius, an dem die Stromlinien am engsten anliegen. An dieser Stelle ist auch die grösste Luftgeschwindigkeit vorhanden. Da auch die Luft, die durch die Anstellung der Drosselklappe zur Verdünnung des Leerlauf-Vorgemscihes benötigt wird, an dieser Stelle vorbeistreichen muss, wird die unter den gegebenen Umständen beste Aufbereitung des Leerlauf-Gemisches geschaffen. Im Vergaser selbst geschieht dies nicht, da die eine Hälfte der an der Drosselklappe vorbeistreichenden Luft auf der der Leerlauf-Bohrung gegenüberliegenden Seite liegt.

Die Erfindung sieht in ähnlicher Weise vor, dass die Einmündung der üblicherweise bei modernen Vergasern vorgesehenen separaten Starteinrichtung vom Vergaserfuß des Fallstrom-Vergasers verlegt wird durch ein weiteres separates Rohrsystem unweit der Einmündung der Einlauf-Querschnitte in die Rotationskammer. Wenn auch hier aus Piatzgründen die Leitungsöffnungen nicht am inneren Krümmer-Radius angeordnet werden können, so ist das wegen der qualitativen Zusammensetzung des Starter-Gemisches unwesentlich, da der sogen. Startvergaser für die kurze Zeit seiner Inbetriebsetzung die Gemischaufbereitung und Bedienung des startenden Motors allein besorgt und die Rotationskammer qualitative Homogenisierung erbringt.

Um den Schwierigkeiten, Insbesondere im Sommerbetrieb mit seinen hohen Temperaturen zu begegnen, die darin bestehen, dass sich im Kurbelgehäuse ein überrelchertes Gemisch bildet, das nicht zündfähig ist, hat man den Startvergaser dahingehend weiter entwickelt, dass -dieser in einer Betätigungestellung nur Frischluft zuführt.

Diese tritt am Vergaser durch den gleichen Kanal aus wie das Kaltstart-Gemisch.

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Durch die erfindungsgemasse Verlegung der Einmündung des Startvergaser-Systems unmittelbar in die Rotationskammer wird die Zuführung der Mischungsluft auch für den Warmstart verkürzt und gelangt mit gleichzeitig höherer Strömungsgeschwindigkeit In die Rotationskammer und von dort über die Einlass-Schlitze in die Kurbelgehäusepumpe.

Die Untersuchungen und Auswertung der Erprobungs-Ergebnisse führten zu einer weiteren besonders überraschenden und vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, indem die Rotationskammer zu einer neuen funktioneilen Bedeutung he?angezogen wird und zwar sur Nachvergasung für sämtliche Drehzahlbereiche bzw. die für diese wirksamen Systeme des Vergasers, wie Start vergaser, Leerlauf-System und Hauptdüsen-System.

Diese Maßnahmen führen zur unbedingten Verbesserung der Gemisch-Aufbereitung in Richtung Herbeiführung einer für einen rückstandsfreien Verbrennungsablauf idealen molekularen Mischung im gewünschten stöchiometrischen Verhältnis.

Die Brennstoffe enthalten schwer vergasende Bestandteile, die als instabile Verbindungen zu Zusammenbaliungen neigen und sich in koloider Form in Suspensionen im Treibstoff verbinden. Diese Substanzen verzögern naturgemäss den Verbrennungsabiauf und widersetzen sich zwangsläufig der idealen molekularen Mischung der Luft und Gas-Molekeln.

Aber auch sonst ist die Gemischaufbereitung mit den bekannten Spritzvergasern an sich viel zu grob im Hinblick auf die für die Verbrennung im Motor erforderliche hochgradige molekulare Mischung. Hierbei spielt die Schnelligkeit, mit der die Diffusion erfolgen muss, ihre Abhängigkeit von verschiedenen Faktoren, wie Temperatur, Druck, Konzentration, Oberflächenspannung etc. eine erhebliche Rolle. Die Beherrschung dieser Vorgänge ist daher insoweit weniger eine chemische als eine mchanische Aufgabe der Vermischung.

Unverbrennbare und schwer irerbrennbare Bestandteile im Brennstoff müssen aber ebenso d@n Bedingungen, d. h₀ der Fsinverteilung in der Mischung unterworfen werden, also dHfüindieren, wie es bei dem Kraftstoff auf die Ideale molekulare Mischung ankommt»

Beim Betrieb mit normalen Spritzdüsen-Vergasern wird in den Mischungszonen des Vergasers selbst noch nicht der Mischvorgang zum Abschluss gebracht, vielmehr kommt es sehr weitgehend auf die nunmehr erf order-

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liehe turbulente Vermischung der Luft und Gas-Molekeln auf dem weiteren Weg bis zur Verbrennung an. Hier hat sich nun herausgestellt, dass sich mit der Repulsion eine entsprechende Nachvergasung erreichen lässt. Die Geschwindigkeit, mit der am Abschluss der Saugperiode die Repulsion erfolgt, bleibt unabhängig von der Motorendrehzahl in etwa konstant und liegt ungefähr bei 3o m/sec.

Für die Nachvergasung wird somit die repuisierende Gasmenge einschliess lieh der ihr voraus eilenden Druckwelle verwendet und zur Gemischaufbereitung der beteiligten Gasvolumina zusätzlich herangezogen; die Zerhackerfunktion übernimmt die Rotationskammer.

Es ergibt sich zwangsläufig, dass die bei der vorbeschriebenen Nachvergasung durch intermittierende Beaufschlagung durch Druckwelle und Molekularbewegung sich auch auf die Oelbestandteile bei gemischgeschmierten Zweitakt-Brennkraftmaschinen erstreckt. Dadurch wird eine Feinzerstäubung des dem Kraftstoff beigemischten Öls herbeigeführt, die in Verbindung mit dem erreichten exakten Ladungswechsel einmal eine Sicherstellung eines ausreichenden Schmierfilms in allen Lagerstellen des Triebwerks erbringt, dabei zufolge der Feinverteilung mit einer geringen 01-menge für alle Drehzahlbereiche und Fahrzustände auskommt und besondere Einrichtungen, die kompliziert und teuer sind, für eine differenzierte Schmierung nicht unbedingt erforderlich machen; trotzdem werden Ölrückstände in den Steuerschlitzen, Kolbenringen und im Auspuff-System vermieden, desgleichen das schädliche Qualmen des Auspuffs.

Im übrigen ist klar, dass die Tendenz zur Kondensation und Entmischung aller beteiligten Bestandteile kleiner ist, je weitergehend die Diffusion vorher erfolgen konnte.

Die Rotationskammer stellt somit auch eine Ausgleichskammer für die Repulsionen dar, indem sich die vom Vergaser zu- und vom Einlass-Schlitz rückströmenden Gasteile zu einem fast einheitlichen Gemenge ausgleichen. Während des Ansaugvorgange wird zufolge der verschiedene! Ansaug-Geschwindigkeiten bei einer Hubbewegung ein unterschiedliches Gemisch angesaugt, das somit zeltlich veränderliche Energie-Inhalte, also schon qualitative Unterschiedlichkeit bei einem Hubweg enthält.

Durch den Rückstoss von Ladungsteilen wird mit dem in der Rotationskarr mer befindlichen rotierenden Gemisch eine ausgleichende Vermischung hergestellt, ebenso wie der Rotationskammer-Inhalt sich mit dem durch

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die Einström-Querschnitte zuströmenden Frischgas unmittelbar vermischt.

Die in der Rotationskammer enthaltene Energie wird daher sowohl in Bezug auf den dynamischen Energie-Inhalt wie auch hinsichtlich der kinetischen Energie der Rotations-Strömung optimal aufbereitet und homogenisiert, wobei das gewünschte stöchiometrische Kraftstoff-Luftverhältnis ebenso verzögerungsfrei erreicht werden kann, wie dessen optimale molekulare Feinverteilung. Hierbei werden die vorerwähnten instabilen Zusammenballungen ebenso von der Diffusion erfasst wie die Schmierstoffanteile, gleichgültig ob diese aus ursprünglicher Beimischung zum Brennstoff stammen, oder durch getrennte Zuführung durch ein besonderes Ölpumpensystem.

Diese zusätzliche Gemischaufbereitung eröffnet daher für die Verdichtungssteigerung und Senkung des spezifischen Verbrauchs, Verbesserung des Drehmoments, Elastizität, Verbesserung der Schmierung in allen Drehzahlbereichen, Vermeiden des Qualmens des Auspuffs usw. neue Möglichkeiten.

Zur genaueren Lenkung des Rückstroms für die vom Einlass zurückgeschobenen Gasteilchen ist erfindüngsgemäss vorgesehen, Rückström-Leitbleche oder -Gitter zu verwenden.

Diese Leitbleche unterstützen die Lenkung der Rückströmungen in die gewünschten Richtungen, da, wie bereits erwähnt, eine Anordnung zwischen Einlass- und Rückström-Richtung rechtwinklig zur Ansaugleitung nicht möglich ist und für eine Lenkung der vier Strömungen (Ansaug, Einlass, Rückströmung und Rotationsströmung) die dritte Achse unbedingt herangezogen werdei muss, insbesondere wenn es sich um mehrzylindrige Reihenmotoren handelt.

Ferner erlauben die Verwendung von Rückström-Leitblechen durch Querschnitts-Verengungen weitere Beschleunigung der rückgestossenen Teilchen.

Dies kann einmal erwünscht sein, um die Rückströmung für das Zusammen treffen mit der Rotationsströmung noch weiter zu beschleunigen, sei es, um hierbei eine erwünschte Beschleunigung auf die Rotationsströmung zu vermitteln, oder sei es, um bei der Vereinigung beider Strömungen einen weiteren Zerstäubungseffekt durch Zusammenprall der sich vereinigenden

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Teilchen zu bewirken, um die Diffusion und Homogenität möglichst vollkommen zu machen.

Die Erfindung besitzt eine weitere Steigerungsmöglichkeit zur verzögerungsfreien Aufbereitung eines homogenen Gemisches entsprechend der jeweiligen Beteiligung der einzelnen Vergaser-Systeme (Start-, Leer-, Teillast- und Vollast), indem ein Diffusionsbelag bzw. eine Diffusions schicht am Boden der Rotationskammer angeordnet wird. Diese wird zugleich bis in die Strahlrichtung der Rückßtrömungen mit oder ohne Unterstützung durch die Rückstrom-Leiteinrichtung an der Wandung der Rotationskammer heraufgeführt, so dass ein besonderer Diffusionsbereich entsteht.

Der Diffusionsbelag dient zugleich zur Sammlung von Kraftstoff- Tröpfchen, die in Grenzfällen doch noch unvermeidlich auskondensieren und sich auf dem Boden der Rotationskammer sammeln.

Sie werden durch die auf den Belag gerichtete Kreisströmung der Rotations kammer und die Rückströmung einer sofortigen Vergasung zugeführt, so dass eine Ansammlung von Bedeutung erst gar nicht entstehen kann.

Dies erstreckt sich zwangsläufig auf die Schmierstoff-Anteile, so dass auch eine selbst bei Verwendung althergebrachter Mischungsschmierung Verölung mit nachteiligen Folgen unterbleibt. Der kontinuierliche Ladungswechsel ohne Aussetzer soxgtzudem für einen exakten Kraftstoff-Luft-Gemisch-Durchsatz, der den ganzen Zweitakt-Motor mit Kurbelgehäusepumpe vom Vergaser bis zum Auspuff umfasst, so dass Verbrennungsrückstände, unverbrannte Brennstoff-Anteile und Ölniederschläge erst gar nicht entstehen können.

Zur Variierung des Volumens der Rotationskammer ist erfindungsgemäss vorgesehen, das dort vorhandene zylindrische Kernstück auswechselbar mit verschiedenen Durchmessern zu gestalten. Diese Kombinationsmöglichkeit gestattet bei gegebener Rotationskammer-Größe die Charakteristik eines gleichen Motoren-Typs zu ändern, indem der FEi Uungsgradverlauf der Kurbelpumpe wählbar gemacht wird. Die bei den bekannten Versuchen mit unterschiedlich langen Saugrohren gemachten Feststellungen, wonach einerseits durch Verlängerung des Saugrohres die Höchstleistung abfällt, aber der Motor elastischer wird und andererseits bei Verkürzung des Saugrohree die Höchstleistung ansteigt, aber der Motor unelastischer

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wird, lassen sich mit Hilfe des zylindrischen Kernstücks bei dem durch die Rotationskammer gegebenen Maximal-Volumen sinngemäss anwenden. Unbeschadet dessen verbessert dabei die Rotationsströmung den Luftbzw. Gemisch-Durchsatz (Ramm- und Auflade-Effekt), d.h. den Füllungsgrad an sich.

Wegen seiner hervorragenden Wirkung lässt sich die Erfindung auch vorteilhaft für die Saugrohr-Einspritzung verwenden. Hierbei kann mit relativ geringem Einspritzdruck und verhältnismässig langer Einspritz-Zeit gearbeitet werden. Dadurch werden die sonst üblichen höchsten Anforderungen an die Bau-Elemente der Einspritz-Ausrüstung auf ein Maß reduziert, das die Verwendung dieser höchst entwickelten Form der Gemisch-Aufbereitung in Bezug auf den kostenmässigen Rahmen interessant werden lässt.

Die erfindungsgemassen Ausgestaltungsformen kommen auch bei der Anwendung des Einspritz-Verfahrens voll zur Auswirkung.

Anhand der Zeichnungen sollen Wirkungsweise auf Grund von Ausführungsbeispielen erläutert werden.

In den Zeichnungen sind:

Fig. 1 eine Darstellung der Rotationskammer im senkrechten Schnitt etwa durch den mittleren Zylinder eines Dreizylinder-Reihenmotors, zugleich das gesamte Ansaugsystem mit schematischer Darstellung des Vergasers zeigend;

Fig. 2 eine Ansicht der Rotationskammer nach Fig. 1 in der Längsachse mit Ansaug-System ohne Darstellung des Vergasers, von der Seite des Befestigungsflansches gesehen, mit Teilschnitt desselben;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Rotationskammei* mit einer schematischen Darstellung von Zylindern und Ansaugkanälen eines Dreizylinder-Reihenmotors in der wjfferechten Ebene der Saugschlitze;

Fig. 4 ein Schnitt in der Ebene der Saugschlitze der Rotationskammer mit Stegen und Leitflächen zur Lenkung der repulsierenden Gasmengen;

Fig. 5 ein senkrechter Schnitt durch die Rotationskammer in Längsrichtung, das auswechselbare zylindrische Kernstück mit Strömungs-Ausnehmungen zeigend;

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Flg. β einen senkrechten Tellschnltt durch die Rotationskammer mit zylindrischem Kernstück, Nachvergasungsbereich, Stegen und Leitflächen, sowie ferner mit zusätzlicher Darstellung bei Verwendung mit Elnsprltz-Ausrüstung.

Aus den Zeichnungen ergibt sich:

Die Kurbelpumpen 1 der mehrzyilndrlgen Zweitakt-Brennkraftmaschlne befördern beim Zusteuern der Saugschlitze 2 einen Teil der angesaugten Ladungsmenge als Rückströmung 3 über die Rückströmkanäle 4 des gemeinsamen Rotationskammer-Anschluss-Stücks 5 in die Rotationskammer 7. Das Rotationksammer-Anschluss-Stück 5 ist einerseits durch den Rotationskammer-Flansch 6 mit den Kurbelpumpen 1 der mehrzyilndrlgen Zweitakt-Brennkraftmaschine lösbar verbunden und steht andererseits mit der Rotationskammer 7 in fester Verbindung. (Flg. 1 bis 3)

Die rückgestossenen Gasmengen 3 der einzelnen Kurbelpumpen 1 gelangen somit in der Rotationskammer 7 in eine gemeinsame Rotations-Strömung um das zylindrische Kernstück 9 der Rotationskammer 7 unter gleichzeitigem Ausgleich der Druck- und Geschwindigkeits-Impulse.

Die Rotationskammer 7 steht mit dem Vergaser Io über die Ansauggabelung 11, die Ansaugleitung 12 und den Vergaser-Befestigungsflansch 13 in Verbindung.

Die Ansauggabelungen 11 werden durch die Gabelfortsetzungen 14 weiter geführt, die einen Teil des Rotationskammer-Anschluss-Stücks 5 bilden. Dadurch werden die angesaugten Frischgasmengen 15 vom Vergaser Io unter Vermischung mit Gasmengen aus der Rotations-Strömung 8 über die Einströmkanäle 16 den Saugschlitzen 2 der Kurbelpumpen 1 strömungsgünstig zugeführt.

Wie besonders aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Gabelfortsetzungen 14 mit je einer - im wesentlichen senkrecht verlaufenden - Kanalwand 17 Bestandteil des Rotationskammer-Anschluss-Stücks 5, während Jeweils die andere Kanalwand der Gabelfortsetzungen 14 als Kurvenwand 18 ausgebildet und in gleicher Weise Bestandteil des Rotationskammer-Anschluss-Stücks 5 ist. Durch diese Formgebung wird dafür gesorgt, dass die Umlenkung 19 der im Bereich der Gabeliortsetzungen 14 befindlichen beschleunigten Masse der in Bewegung befindlichen Gassäule des Frischgases 15 auch in seitlicher Richtung zur Rotationskammer 7 hin ermöglicht

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wird. Dieser Strömungsverlauf ist besonders in Fig. 3 dargestellt. Diese Vorkehrung ist vorteilhaft, um einen bestimmten Winkel zwischen Anströmung des Frischgases 15 zu der Euckströmung 3 sicherzustellen, unter gleichzeitiger Umlenkung 19 der unmittelbar beteiligten Gasvolumina.

Die Ansaugbohrungen 2o der Ansauggabelungen 11 in der Rotationskammer 7 haben eine Ausgleichsfunktion, indem ihre einzelnen Querschnitte unterschiedlich dimensioniert werden können, um zum gleichmässigen Füllungsgrad der Kurbetpumpen 1 untereinander beizutragen.

Im Vergaser Io 1st in bekannter Weise das Leerlauf system mit seiner Leerlauf gemisch-Regulier schraube 21 für die Einstellung des Leerlaufs vorgesehen. Erfindungsgemäss wird dieses Leerlauf gemisch nach dem Austritt aus dem Vergaser in einer Leerlaufgemisch-Gabelung 22 weiter geleitet zu den Leerlauf gemisch-Verteilungsbohrungen 23, die in der Nähe der Einmündungen der Ansauggabeiungen 11 in die Rotationskammer d. h. an den Ansaugbohrungen 2o liegen. Hierbei sind die Leerlaufgemisch-Vertellungsbohrungen 23 in-gleicher Anzahl vorhanden, wie KurbeJpumpen und Ansauggabelungen 11. Ausserdem sind die Leerlaufgemisch-Verteiiungesbohrungen 23 an der Innenkrümmung der Ansauggabelungen 11 der Ansaugleitung 12 und Gabelfortsetzungen 14, weil an dieser die mengenmässig geringe Strömung des Leerlauf-Betriebes unmittelbar vorbeistreichen muss.

Zur Erreichung eines gleichmässigen Leerlauf-Gemisches und zum Ausgleich der unterschiedlichen Füllungsgrade der Kurbelpumpen 1, verursacht durch die verschieden langen und gekrümmten Einströmkanäle 16 sind Leerlaufgemisch-Feinregulierschrauben 24 zur Abstimmung« und zur Erzielung eines stabilen und möglichst brennstoffarmen Leerlaufbetriebes vorgesehen.

In gleicher Weise ist an die Startvergaser-Öffnung des Vergasers Io eine Startvergaser-Gabelung 25 angeschlossen, die mit den Startvergaser-Verteilungsöffnungen 26 in die Rotationskammer 7 einmünden. Die Einmündungen 26 liegen ebenfalls in der Nähe der Ansaugbohrungen 2o. Durch diese unmittelbare Zuführung wird das Start vergaser-System für den Kaltstart und Warmstart besser wirksam.

Am Auslauf der Rückströmkanäle 4 und im Rotationskammer-Anschluss-Stück 5 sowie an der den Rückströmkanälen 4 gegenüber liegenden hoch-

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steigenden Wandung 27 der Rotationskammer 7 werden Nachvergasungsbereiche 28 gebildet, die in Richtung direkter Beaufschlagung durch die Druckwelle und Gasvolumina der Rückströmung 3 angeordnet sind. Eine raue oder poröse Oberfläche oder Beschichtung, die im einzelnen nicht besonders dargestellt 1st, bildet die Grundlage für eine Feinzerstäubung der sich im Nachvergasungs-Bereich 28 sammelnden Kraftstoff- u. Schmieröltröpfchen. (Fig. 6)

Zur Unterstützung der von den Kurbelpumpen 1 zurückgestoßenen Gasvolumina dienen Stege 29 und Leitflächen 3o, die die Rückstrom-Impulse lenken. Die Formgebung der Stege 29 und Leitflächen 3o gestatten eine weitere Beeinflussung der beteiligten Gasströmungen in jeweils erwünschten strömungsgünstigen Richtungen. Die Anordnung ist geeignet, auf die bei jedem Motorentyp anders gelagerten Verhältnisse leicht abstimmbare und billige Bauelemente zur Anwendung kommen zu lassen. (Fig. 4 u. 6)

Vom Vergaser-Flansch 13 werden die Ansaugleitung 12, die Ansauggabelungen 11 und die Gabelfortsetzungen 14 möglichst gleichbleibend radial verlaufend bis zum Rotationskammer-Flansch 6 geführt, wie dies in der Zeichnung in Fig. 1 als Innenkrümmung 31 dargestellt ist. Die äussere Krümmungslinie 32 verläuft vom Vergaser-Flansch 13 zur Rotationskammer 7 in der Weise, dass die Querschnitte der einzelnen Ansauggabelungen 11 sich bis zur Ansaugbohrung 2o zum gewissen Ausgleich der Querschnitts-Vergrößerungen durch die Gabelungen verkleinern. Mit dieser Maßnahme wird zugleich die Geschwindigkeit der Ansaugströmung aufrecht erhalten in Annäherung an die Werte beim Durchgang durch den Lufttrichter 33.

Auch die Beziehung zwischen dem Durchmesser des Lufttrichters 33 und damit zwangsläufig in Relation zum Nenndurchmesser des Vergasers Io entsprechend dessen Hauptkanal-Durchmessers tendiert zu optimalen Verhältnissen, wenn die Innenkrümmung 31 scharfe Biegungen, etwa im Verhältnis 1 : 1 oder noch ungünstiger vermeidet und einen vorteilhaften Wert anstrebt, der etwa den drei- bis vierfachen Wert des Lufttrichter-Durchmessers 33 bzw. Nenndurchmessers des Hauptkanals des Vergasers Io ausmacht.

Wesentlich für die möglichst widerstandsarme Einmündung der Aneaugbohrungen 2o in der Rotationskammer 7 1st deren Formgebung für die als vorteilhaft in der Längsrichtung der Achse der Rotationskammer 7 liegende

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ovale bzw. längsovale, auch längliche oder schlitzartige Formen vorgesehen werden können. Derartige Profile kommen der Strömungsführung entgegen, die, durch die Kurbelpumpen-Schlitze bedingt, von der Kreisform des Vergasers auf eine eckige Formgebung der Saugschlitze tendieren. In den Zeichnungen sind dsr Übersicht halber nur runde Formen dargestellt.

Bei der Dimensionierung der Rotationskammer 7 und des zylindrischen Kernstücks 9 ist unter Berücksichtigung der vorerwähnten baulichen Maßnahmen erforderlich, Strömungs-Ausnehmungen 34 vorzusehen, die in der Strömungsführung zwischen den Ansaugbohrungen 2o und den Gabelfortsetzungen 14 zu den Einströmkanälen 16 freien Durchgang der Frischgas-Strömung unter Vereinigung von Gas-Volumina der Rotationsströmung ί sicherstellen.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, können zylindrische Kernstücke 9 mit verschiedenen Durchmessern - und demzufolge auch verschieden großen Ausnehmungen 34 - je nach Bedarf auswechselbar gestaltet und durch die Rotationskammer-Seitenöffnung 35 in die Rotationskammer 7 lösbar eingebaut werden.

In Flg. 6 ist zugleich die Ausgestaltung der Erfindung zur Verwendung bei Betrieb mit Saugrohr-Einspritzung dargestellt. Die Einspritzdüse bzw. das Einspritzventil 36 wird vorteilhaft an Stelle der Leerlaufgemisch-Verteilungsbohrungen 23 angeordnet; der Vergaser Io wird ersetzt durch den Klappenstutzen 37, der hier nur angedeutet dargestellt ist. Durch diese Ausgestaltung eröffnen sich die Vorteile der Saugrohr-Einspritzung beim Betrieb mit niedrigerem und mittlerem Einspritzdruck mit relativ langen Einspritz-Zeiten, wobei die Rotationskammer 7 für quantitativen und qualitativen Ausgleich sorgt.

Wie aus Fig. 6 weiterhin zu ersehen, ist die Richtung des eingespritzten Brennstoff-Strahls in einer Weise gewählt, dass dieser sowohl günstig auf die Ansaugströmung 15 gerichtet ist, wobei die Strömungs-Ausnehmungen insbesondere vor und beim Öffnen sowie beim Schließen und nach dem Schließen des Ansaugschlitzes 2 als Prall-Fläche dienen; weiterhin ist die Richtung des Einspritz-Strahls innerhalb der Rotationskammer 7 für die Einführung auf die Rotations-Strömung 8 hin gerichtet. Schliesslich ist die Richtung des Einspritz-Strahls auch auf die Wandung 27 gerichtet, so dass

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auch hierbei der Nachvergasungs-Bereich 28 wirksam wird.

Die Erfindung betrifft sämtliche Bauarten von mehrzylindrigen Zweitakt· Brennkraftmaschinen mit Kraftstoff-Luft-Öl-Gemisch, Kraftstoff-Luft-Gemisch, Gas oder Luft ansaugenden Kurbelgehäusepumpen,

Die Bedeutung der vorliegenden Erfindung liegt darin, dass ohne zusätzliche Steuer mechanismen unter grundsätzlicher Beibehaltung der einfachen robusten und billigen Bauweise des kolbengesteuerten Zweitakt-Brennkraftmaschinen-Typs Laufeigenschaften erzielt werden, d. h. eine Laufkultur, wie sie bisher nur durch die exakter arbeitenden Viertakt-Brennkraftmaschinen zu erreichen war. Die instationären Gaswechselvorgänge werden besser beherrscht, womit der Durchsatz eines zündfähigen Gemisches gleichbleibender Quantität und Qualität selbst bei Vergaser-Maschinen erreicht wird.

Zufolge der Verminderung der Ladungsverluste bei den Kurbelpumpen und zufolge der Ausschaltung der damit in gegenseitiger Wechselbeziehung stehenden Aussetzer kommt auch der gesamte Ladungswechsel bis zum Auepuff besser unter Kontrolle. Andererseits können die bisher erforderlich gewesenen Vergrößerungen in der Dimensionierung der Querschnitte für den Gaswechsel zur Überdeckung der bisher unbeherrschbaren Störungen im Strömungsverlauf eingeschränkt werden. Dies wirkt sich vom Betrieb in den niedrigsten Drehzahlen bis zum Vollast-Betrieb aus, wobei man bisher gezwungen war, Frischgasveriuste hinzunehmen.

Durch die bessere Beherrschung der instationären Gaswechselvorgänge bietet sich auch erstmals die Möglichkeit, besonders für die am billigsten herzustellenden Vergaser-Maschinen, die Hubraumgröße pro Zylinder von 35o bis 4oo ecm unter Wahrung wirtschaftlicher Gesichtspunkte zu überschreiten.

Es wird auch der zwangsläufigen Komplizierung und Verteuerung begegnet werden können, die darin besteht, dass zur Erfüllung der Forderungen an die Reinhaltung der Luft im Straßenverkehr komplizierte Pumpen-Aggregate und Steuer-Mechanismen gebaut werden müssen, eine Entwicklung, die letztlich nur deshalb begann, weil zufolge der gestörten instationären Gaswechselvorgänge Vergaser-Maschinen mit Kraftstoff-Luft-Öl-Gemisch etwa im Verhältnis 1:25 Öl-Überreicherungen und Ansammlungen mit den verschiedenen Folgen an allen Stellen des gemischbenetzten Motors vom

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Vergaser bis zum Auspuff einschliesslich entstanden waren. Die heutige Praxis beweist, dass mit einer genauer arbeitenden Ölzuteilung mittels Pumpen und Steuerung Mischungsverhältnisse von l:6o bis etwa l:8o für die Erfüllung der Schmierungsaufgabe an sich vollkommen ausreichend sind. Da es andererseits keine Schwierigkeit bedeutet, Benzin-Öl-Gemische herzustellen, die konstant bleiben, d. h. sich nicht entmischen, wird durch die Erfindung die Möglichkeit geschaffen, das bisher noch gebräuchliche Mischungsverhältnis 1:33 und l:4o bei reiner Kraftstoff-Öl-Mischungs-Schmierung zu verlassen und die Entwicklung in Richtung den Verhältnissen der Pumpenschmierung entsprechend weiter voranzutreiben,! um damit die stets grössere Sicherheit einfacherer Ausführungen noch weiter zu steigern.

Aber auch selbst bei Beibehaltung dieser Mischungsverhältnisse entsteht durch die Erfindung zufolge der Herbeiführung eines geregelteren Ladungswechsels keinerlei Öl-Ansammlung und -Überreicherung.

Abschliessend werden zur Kenn-zeichnung der Bedeutung der Erfindung noch folgende Tatbestände erwähnt:

ein ausserordenüich leichtes Anlassen selbst bei tiefsten Winter-Temperaturen, ohne dass besondere Anlass-Hilfen erforderlich sind;

ein Leerlauf in Bereichen von Viertakt-Motoren, ohne akustisch auffälligen störenden aussetzerreichen Betrieb, Unruhe des Motors und Schwingungsübertragung auf die Karrosserie;

ein Teillast- und Schiebe-Betrieb, ohne Stuckern und Nachschlagen mit Übertragung von Lastwechsel-Impulsen, insbesondere im Schiebebetrieb, auf die Antriebsräder, ohne Erfordernis der Abschaltung des Triebwerks von den Antriebsrädern durch einen Freilauf;

eine Steigerung des Bremsvermögens im Schiebebetrieb;

ein Kraftstoff und Öl sparender Betrie^im oberen Lastbereich bzw. bei Vollast, ohne dass ein sogen. Stufengashebel die Überschreitung einer wirtschaftlichen Grenze anzeigt;

eine Erweiterung des Verhältnisses der Betriebsdrehzahlen unter Beibehaltung der bei Zweitakt-Motoren möglichen Spitzendrehzahlen und Verbesserung des Drehmoments entsprechend den Verhältnissen bei Viertakt-Motoren, ohne dass im Fahrbetrieb schon bei Unterschreitung der Umdrehungszahl von 2ooo pro Minute geschaltet werden muss;

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eine Verminderung der schädlichen Abgase auf ein Mindestmaß, ohne dass eine schädliche Qualmentwicklung oder unangenehme süßliche Geruchsbelästigung infolge unverbrannter Gasanteile entsteht;

eine leichte Anpassungsmöglichkeit der Motoren-Charakteristik für die verschiedensten Verwendungszwecke von Wagenmotoren, d.h. für normale Gebrauchswagen, Sportwagen, Nutzfahrzeuge, Mehrzweckfahrzeuge, Militär- und Polizei-Fahrzeuge, Bootsmotoren usw., ohne dass Sonderkonstruktionen der ganzen Zweitakt-Brennkraftmaschine erforderlich sind.

Die Verwendung der mehrzylindrigen Zweitakt-Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen wird durch die Erfindung auch in Richtung grösserer Einheiten stark gefördert.

Die Verwertung der Erfindung ist ohne Änderung grundsätzlich an allen in Betrieb befindlichen Wagenmotoren auch durch nachträglichen Einbau möglich.

Darüber hinaus eignen sich die vorgeschlagenen erfindungsgemässen Maßnahmen auch bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit geringeren oder höheren Zylinderzahlen, sowie bei ventilgesteuerten Zwei- und Viertakt B rennkraftmaschinen.

Auf Grund der vorstehenden Ausführungen ergibt sich der mit der Erfindung erzielbare wesentliche Fortschritt gegenüber dem Bekannten.

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Claims (12)

Ζ* H51902 P at entanspräche:

1. Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäusepumpen und Steuerung der Saugschlitze der Kurbelgehäusepumpen durch die Arbeitskolben, bei der die vor dem Zusteuern der Saugschlitze rückgeschobenen Gasmengen mit Phasenverschiebung unter Vermischung mit Frischgasen zu den Saugschlitzen zurückgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnehmer als walzenförmige Rotationskammer (7) mit gleich langem zylindrischen Kernstück (9) ausgebildet ist, in den die nebeneinander liegenden Rückströmkanäle (4) der einzelnen Kurbelpumpen (1) über ein gemeinsames, fast die ganze Breite der Rotationskammer einnehmendes Rotationskammer-Anschluss-Stück (5) in die Rotationskammer (7) einmünden, und dass die Ansaugleitung (12) mit Ansaug-Gabelungen (11) versehen ist, die über nebeneinander liegenden Ansaugbohrungen (2o) in die Rotationskammer (7) und mittels Gabelfortsetzungen (14) über das Rotationskammer-Anschluss-Stück (5) zu den Einströmkanälen(16) und den Saugschlitzen (2) führt, wobei die Rückströmkanäle (4) über das Rotationskammer-Anschluss-Stück (5) den Rückströmungen (3) auch einen spitzwinkligen Verlauf - in der Projektion auf die horizontale Ebene gesehen - gegenüber den Ansaug-Gabelungen (11) der Ansaugleitung (12) und den Gabelfortsetzungen (14) verleihen.

2. Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Vergaser (lo) und Rotatibnskammer (¹J) Ansaug-Gabelungen (11) der Ansaugleitung (12) mit Ansaug-Bohrungen (2o) entsprechend der Anzahl der zu versorgenden Kurbelpumpen (1) vorgesehen sind, «obei die einzelnen Ansaug-Bohrungen (2o) Querschnitte unterschiedlicher Größen haben können.

3. Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder beiden der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationskammer (7) bis auf den zweieinhalbfachen Betrag der durch den wirksamen Querschnitt der Saugschlitze (2) der Kurbelgehäusepumpen (1) repulsierenden Gasmengen dimensioniert werden kann.

4. Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche!, dadurch gekennzeichnet,

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dass der Einlauf des Leerlaufsystems des Vergasers (lo) mit seiner durch Leerlaufgemisch-Regulierschraube (21) geregelten Öffnung in das Saugrohrsystem in die Nähe der Einmündungen der Ansaugbohrungen (2o) zur Rotationskammer (7) verlegt wird, wobei eine Verteilung durch eine Leerlaufgemisch-Gabelung (22) mit Leerlaufgemisch-Verteilungebohrun- gen (23) entsprechend der Zahl der Kurbelpumpen (1) vorgesehen ist.

5. Mehrzyllndrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leerlaufgemisch-Verteilungsbohrungen (23) zusätzlich oder unter Fortfall der Leerlaufgemisch-Regulierschraube (21) des Vergasers (lo) mit je einer Feinregulierschraube (24) versehen werden,

6. Mehrzyiindrige Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass der Einlauf des Startsystems des Vergasers (lo) mit seiner Öffnung in das Saugrohr system in die Nähe der Einmündungen der Ansaugbohrungen (2c zur Rotationskammer (7) verlegt wird, wobei eine Verteilung durch eine Startvergaser-Gabelung (25) mit Startvergaser-Verteilungs-Öffnungen (26) entsprechend der Zahl der Kurbelpumpen (1) vorgesehen ist.

7. Mehrzyiindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass am Auslauf der Rückströmkanäle (4) im Rotationskammer- Anschluss-. Stück (5) und an der den Rückströmkanälen (4) gegenüberliegenden hochsteigenden Wandung (27) der Rotationskammer (7) Nachvergasungsbereiche (28) gebildet werden, die in Richtung direkter Beaufschlagung durch die Druckwelle und Teilchenbewegung der Rückströmung (3) angeordnet sind, und dass die Nachvergasungsbereiche (28) vorzugsweise durch eine raue oder poröse Oberfläche oder Beschichtung gebildet werden. (Fig. €

8. Mehrzyiindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche. , dadurch gekennzeichnet, dass die Rückströmkanäle (4) im Rotationskammer-Anschluss-Stück (5) durch Stege (29) zwischen Rotationskammer-Flansch (6) und Rotationskammer (7) unterteilt werden, und dass zur Unterstützung Leitflächen (3o) angeordnet sind, wobei die Formgebung der Stege (29) und der Leitflächen (3o) den

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jeweils gegebenen Kanalfährungen der mehrzylindrigen Zweitakt-Brennkraftmaschine zur strömungsgfinstigen Führung der Rückströmung (3) angepasst ist, so dass einerseits ein winkliger Verlauf gegenüber den Ansauggabelungen (11) mit den Ansaugbohrungen (2o) und den Gabelfortsetzungen (14) sowie andererseits ein strömungsgünstiger Einlauf in die Rotationskammer (7) gewählt werden kann. (Fig. 4 und 6)

9. Mehrzylindrige Zweitakt «Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche*-, dadurch gekennzeichnet, dass die Innen-Krümmung (31) der Ansaugleitung (12), der Ansauggabelungen(ll) und der Gabelfortsetzungen (14) angenähert gleichbleibend vom Vergaser-Befestigungsflansch (13) bis zum Rotationskammer-Flansch (6) radial verläuft, während der Vergrößerung des Ansaug-Querschnitts durch die Ansauggabelungen (11) durch Verkleinerung des Ansaug-Querschnitts vom Vergaser-Flanech (13) bis zu den Ansaugbohrungen (2o) des außenliegenden Krümmungs-Radius (32) entgegengewirkt wird, und dass der Radius der Innen-Krümmung (31) vorteilhaft auf maximal des drei- bis vierfachen Werts des Durchmessers des Lufttrichters (33) bzw. Durchmesser des Hauptkanals des Vergasers (lo) vergrößert wird. (Fig. 1)

10. Mehrzylindrige Zweltakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche;, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugbohrungen (2o) der Ansauggabelungen (11) vorteilhaft in Längsrichtung zur Achse der Rotationskammer (7) liegende ovale bzw. längsovale oder ähnliche, auch schlitzartige Formen erhalten, und dass die Gabelfortsetzungen (14) am Austritt aus der Rotationskammer (7) vorteilhaft gradlinig verlaufen, während jeweils die eine Kanalwand (17) der Gabelfortsetzungen (14) im wesentlichen senkrecht auf das Rotationskammer-Anschluss-Stück (5) zum Einströmkanal (16) verlaufen, während die andere Kanalwand der Gabelfortsetzungen (14) zum Rotationskammer-Anschluss-Stück (5) für die Umlenkung der in den Gabelfortsetzungen (14) befindlichen beschleunigten Masse der Gassäule (15) zur seitlichen Umlenkung zur Rückströmung (3) als Kurvenwand (18) ausgeführt ist. (Fig. 2 und 3)

11. Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche!, dadurch gekennzeichnet, dass

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in der Rotationskammer (7) ein zylindrisches Kernstück (9) angeordnet ist, dass dieses zylindrische Kernstück (9) mit verschiedenen Durchmessern versehen und vorzugsweise durch eine Seitenöffnung (35) der Rotationskammer (7) austauschbar montiert ist, und dass bei den zylindrischen Kernstücken (9) tangentiale Strömlings-Ausnehmungen (34) vorgesehen sind, deren Formgebungen auch quer zur Achse der Rotationskammer (7) einerseits den Lagen und den Strömungsrichtungen der Ansaugbohrungen (2o) in die Rotationskammer (7) und andererseits zugleich den Lagen und Strömungsrichtungen der Gabelfortsetzungen (14) am Austritt der Rotationskammer (7) entsprechen. (Fig. 5 und 6)

12. Mehrzylindrige Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit Ansaugleitung und -Gabelungen (11, 12), mit Rotations· kammer (7) und zylindrischem Kernstück (9) sowie mit den Verbindungsteilen (4, 5, 14, 17, 18) zum Rotationskammer-Flansch (6) für Saugrohr-Einspritzung verwendet werden kann, und dass dabei die Einspritzdüsen bzw. Einspritz ventile (36) entsprechend der Zahl der Kurbelpumpen (1) vorgesehen werden und die Einspritzung in das Saugrohrsystem in der Nähe der Ansaugbohrungen (2o) an der Rotationskammer (7) (an Stelle der Reinregulierschraube (24)) erfolgt, wobei die Hauptrichtung des Brennstoff-Strahls im günstigen Winkel auf die Frischgas-Strömung (15), Rotationsströmung (8), Wandung (27) mit Nach Vergasungsbereich (28) und Strömungs-Ausnehmungen (34) gerichtet ist, wodurch die Rotationskammer (7) für qualitativen und quantitativen Ausgleich sorgt.(Fig. 6)

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