DE19742552A1

DE19742552A1 - Reciprocating piston engine with admission port in piston

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Publication number: DE19742552A1
Application number: DE1997142552
Authority: DE
Inventors: Andreas Mozzi
Original assignee: CARRIERI LUIGI; PINTO EMMANUELE
Current assignee: CARRIERI LUIGI; PINTO EMMANUELE
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 1998-08-27
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: DE19742552C2

Abstract

The IC engine (1) has a piston (4) with channel (14) passing through the piston head (15). Gas exchange control units (12) incorporate a valve element (16), positioned in the piston head to control the channel dependant upon piston position or rotary position of the crank shaft (7). The valve contains a seat valve, e.g. a plate valve, with a valve plate (17) lifted into the working volume (5) from its seat when open. The valve is spring-loaded in closing position.

Description

Die Erfindung betrifft einen als Hubkolbenmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor.The invention relates to a piston engine trained internal combustion engine.

Verbrennungsmotoren existieren in unterschiedlichen Bauformen als Diesel- oder Otto-Motoren nach dem Zwei- oder Viertaktprinzip. Außerdem sind wenigstens im Modell baubereich noch Glühkerzenmotoren sehr verbreitet. Allen diesen Motoren ist gemeinsam, daß sie über im Zylinder kopf angeordnete Ventile oder die Lauffläche durchsetzende Schlitze gesteuert sind. Weniger verbreitete Spezialkon struktionen kombinieren auch ein in dem Zylinderkopf angeordnetes Ein- oder Auslaßventil mit in der Lauffläche angeordneten Aus- oder Einlaß-Schlitzen.Internal combustion engines exist in different Designs as diesel or Otto engines after the two or four-stroke principle. Also, at least in the model construction still very popular. Everyone Common to these engines is that they are in the cylinder Valves arranged at the top or penetrating the tread Slots are controlled. Less common special con structures also combine one in the cylinder head arranged inlet or outlet valve with in the tread arranged outlet or inlet slots.

Die genannten Motoren haben aufgrund ständiger Wei terentwicklung einen hohen Reifegrad erreicht, wobei jedoch systembedingte Grenzen kaum zu überwinden sind. Insbesondere im Hinblick auf eine höhere Leistungsausbeute ist deshalb schon früh vorgeschlagen worden, zusätzlich zu einem vorhandenen Einlaßventil ein weiteres Einlaßventil im Kolbenboden vorzusehen, womit die Füllung des Zylinders verbessert werden sollte. Überdies ist versucht worden, die Spülung des Zylinders allein durch ein an dem Kolben vorgesehenes Einlaßventil zu bewirken.The engines mentioned have due to constant Wei development reaches a high level of maturity, whereby however, system-related limits can hardly be overcome. Especially with a view to a higher power yield was therefore proposed early on, in addition to an existing inlet valve another inlet valve to be provided in the piston crown, with which the cylinder is filled should be improved. In addition, attempts have been made the purge of the cylinder only by one on the piston intended inlet valve to effect.

Ein Beispiel für eine solche Konstruktion ist bei spielsweise aus der GB-PS 247 391 ersichtlich, die einen Zweitaktmotor mit zwangsgesteuertem Kolbenventil offen bart. Das Kolbenventil wird über eine Hebelverbindung durch die Bewegung des Pleuels gesteuert, wozu an dem Pleuel oder dem Kolbenbolzen entsprechende Kurven- oder Nockenmittel vorgesehen sind.An example of such a construction is in for example from GB-PS 247 391, the one Two-stroke engine with positively controlled piston valve open beard. The piston valve is connected via a lever controlled by the movement of the connecting rod, which is why Conrod or the piston pin corresponding curve or Cam means are provided.

Es ergibt sich eine relativ komplizierte zur Steue rung des Ventils erforderliche Mechanik, die bei höheren Motordrehzahlen großen Beschleunigungen unterliegt.The result is a relatively complicated tax tion of the valve required mechanics, which at higher Engine speeds are subject to large accelerations.

Aus der DE-PS 5 51 814 ist ein Viertaktmotor mit im Zylinderkopf vorgesehen Ein- und Auslaßventilen geoffen bart, der zur Leistungssteigerung zusätzlich noch ein im Kolbenboden vorgesehenes Ventil aufweist. Dieses ist gasdruckgesteuert. Es wird durch ein Tellerventil gebil det, dessen Durchmesser etwa halb so groß ist wie der Durchmesser des Kolbens.From DE-PS 5 51 814 is a four-stroke engine with in Cylinder head provided intake and exhaust valves open beard, who also has an im to increase performance Piston base provided valve. This is gas pressure controlled. It is made by a poppet valve det, whose diameter is about half the size of that Piston diameter.

Die Öffnung des im Kolben vorgesehenen Ventils hängt von den Druckverhältnissen, d. h. der Druckdifferenz zwi schen Kurbelgehäuse und Brennraum ab und ist somit in hohem Maße von dem Lastpunkt und der Einstellung der Vergaser abhängig.The opening of the valve provided in the piston hangs from the pressure conditions, d. H. the pressure difference between between crankcase and combustion chamber and is therefore in highly of the load point and the setting of the Carburettor dependent.

Schließlich ist aus der DE 34 21 979 A1 ein schlitz gesteuerter Zweitaktmotor bekannt, der anstelle der sonst verbreiteten Überströmkanäle und -schlitze in der Lauf fläche ein Klappenventil an dem Kolbenboden aufweist. Dieses ist trägheitsgesteuert, wozu an der Klappe ein Gegengewicht vorgesehen ist. Dieses wirkt infolge seines Schwungs bei der Abwärtsbewegung des Kolbens für die Klappe öffnend, wenn der Kolben vor seinem unteren Tot punkt allmählich abbremst.Finally, a slot is from DE 34 21 979 A1 controlled two-stroke engine known that instead of the otherwise widespread overflow channels and slots in the barrel surface has a flap valve on the piston crown. This is controlled by inertia, which is why on the flap Counterweight is provided. This works as a result of his Momentum in the downward movement of the piston for the Flap opens when the piston is dead gradually decelerates.

Um das Öffnen der Klappe durch den Schwung des Gegen gewichts bewirken zu können, muß dieses jenseits einer Dreh- oder Gelenkachse der Klappe angeordnet sein. Um für das Gegengewicht ausreichend Platz zu haben, muß die Dreh- oder Gelenkachse ungefähr bei dem Durchmesser des Kolbenbodens liegen, wodurch die für die Klappe zur Ver fügung stehende Fläche des Kolbenbodens beschränkt ist. Die Größe des Überströmventils kann somit nicht optimal festgelegt werden.To open the flap through the swing of the counter To be able to effect weight, it must be beyond one The axis of rotation or hinge of the flap can be arranged. To for the counterweight must have enough space Rotation or hinge axis approximately at the diameter of the Piston bottom are, which means that for the flap ver standing surface of the piston crown is limited. The size of the overflow valve can therefore not be optimal be determined.

Die aktuellen Anforderungen an Verbrennungsmotoren unterscheiden sich deutlich von früheren Entwicklungs zielen. Bestand in der Vergangenheit das Ziel meist in einer Leistungsoptimierung, treten heute andere Anforde rungen, wie die Erzeugung eines möglichst großen Maximal drehmoments schon bei geringen Motordrehzahlen, die Erzie lung eines möglichst breiten nutzbaren Drehzahlbands, die Erzielung größtmöglicher Laufruhe, eine möglichst hohe Lebensdauer, d. h. geringer Verschleiß sowie minimierter Verbrauch bei weitestmöglich reduzierter Abgasemission in den Vordergrund. Von der Vielzahl der genannten Anforde rungen sind die Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und die Verminderung der Abgasemissionen von oberster Bedeutung.The current requirements for internal combustion engines differ significantly from previous development aim. In the past, the goal was mostly in performance optimization, there are other requirements today such as generating the largest possible maximum torque even at low engine speeds, the education development of the widest possible usable speed range, the Achieving the greatest possible smoothness, the highest possible Lifespan, d. H. low wear and minimized Consumption with reduced exhaust emissions as much as possible the foreground. From the multitude of the requirements mentioned are the reduction in fuel consumption and the Reduction of exhaust emissions of paramount importance.

Bekanntermaßen lassen sich mit Zweitaktmotoren rela tiv hohe Drehmomente und hohe Leistungen bei niedrigem Hubvolumen erzielen. Jedoch sind Zweitaktmotoren infolge von auftretenden Spülverlusten und der kritischen Schmie rung zumindest hinsichtlich ihrer Kohlenwasserstoffemis sionen nachteilig.As is known, rela can be used with two-stroke engines tiv high torques and high performance at low Achieve stroke volume. However, two-stroke engines are the result of flushing losses and critical lubrication tion at least with regard to their hydrocarbon emissions s disadvantageous.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, einen Verbrennungsmotor mit guten Betriebseigenschaften zu schaffen. Proceeding from this, it is an object of the invention to To create an internal combustion engine with good operating properties.

Diese Aufgabe wird durch den Verbrennungsmotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.This task is performed by the internal combustion engine solved the features of claim 1.

Der erfindungsgemäße Verbrennungsmotor ist ein Fremd zünder, Selbstzünder oder Glühzünder und nutzt das Kur belgehäuse zur Spülung des Zylinders, wobei der Gasüber tritt von dem Kurbelgehäuse zu dem Zylinder durch ein an dem Kolbenboden angeordnetes Einlaßventil gesteuert wird. Dieses ist im Wesentlichen fremdgesteuert. Dies wird durch zwei Anschlagmittel, eines an dem Ventilverschlußglied und eines ortsfest bezüglich des Kurbelgehäuses oder des Motorgehäuses realisiert. Kommt der Kolben bei seinem Abwärtshub in die Nähe des unteren Totpunkts, kommen die beiden Anschlagmittel miteinander in Anlage, d. h. das Ventilverschlußglied setzt an dem ortsfesten Anschlag auf und wird somit stärker abgebremst als der Kolben, der sich noch wenige Millimeter weiterbewegt. Dadurch wird ein Öffnen des Einlaßventils bewirkt.The internal combustion engine according to the invention is a stranger igniter, self-igniter or glow igniter and uses the cure valve housing for purging the cylinder, the gas over enters from the crankcase to the cylinder through a the piston head arranged inlet valve is controlled. This is essentially externally controlled. This is through two slings, one on the valve closure member and one fixed with respect to the crankcase or the Motor housing realized. The piston comes to his Downstroke near bottom dead center, they come two slings in contact with each other, d. H. the Valve closure member sits on the fixed stop and is therefore braked more than the piston, which is moved a few millimeters. This will make a Opening the inlet valve causes.

Wenigstens eines der Anschlagmittel ist mit einem Federmittel versehen, indem beispielsweise das Anschlag mittel selbst federnd ausgebildet ist. Mit dieser Maßnahme wird nicht nur ein Abfedern des auf den ortsfesten An schlag aufsetzenden Ventilverschlußglieds, sondern dar über hinauch noch eine gewisse und begrenzte Gasdruck empfindlichkeit des Ventilverschlußglieds erreicht.At least one of the slings is with one Provide spring means, for example by the stop medium itself is resilient. With this measure is not only a cushioning of the fixed on impact fitting valve closure member, but also a certain and limited gas pressure Sensitivity of the valve closure member reached.

Der dementsprechend aufgebaute Verbrennungsmotor weist, wie Prüfstandsversuche gezeigt haben, eine sehr hohe Laufruhe und eine Lebensdauer auf, die herkömmlichen Zweitaktmotoren in nichts nachsteht.The internal combustion engine built accordingly shows, as test bench tests have shown, a very smooth running and a long service life, the conventional ones Two-stroke engines are in no way inferior.

Bei einer einfachen und zugleich für sehr hohe Dreh zahlen geeigneten Ausführungsform des Verbrennungsmotors ist das Federmittel an dem Ventilverschlußglied angeord net und beispielsweise als ein- oder mehrlagige Blattfeder ausgebildet. Die Blattfeder weist eine innere Dämpfung auf, die Schwingungs- und Prelleffekte ausreichend unter drückt, während die Blattfeder als ventilverschlußseiti ges Anschlagmittel dient, ist ihr als ortsfestes Anschlag mittel ein Zapfen, ein Stift oder eine starre Nase zu geordnet, auf die sie mit ihrem freien Ende aufsetzt, bevor der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht. Dadurch wird das Ventilverschlußglied in seine Offenstellung überführt.With a simple and at the same time for very high rotation pay suitable embodiment of the internal combustion engine the spring means is arranged on the valve closure member net and for example as a single or multi-layer leaf spring educated. The leaf spring has an internal damping on, the vibration and bounce effects sufficiently below presses while the leaf spring acts as a valve closure side is used as a fixed stop medium a pin, a pin or a rigid nose orderly, on which it rests with its free end, before the piston reaches bottom dead center. Thereby the valve closure member is in its open position transferred.

Bei dieser Ausführungsform ist das Ventilverschluß glied einseitig, beispielsweise über Zugfedern oder eine Blattfeder gefaßt, die das Ventilverschlußglied auf seine Schließstellung hin vorspannen und zugleich eine gewisse Lagerung bewirken. Die Öffnungsbewegung des Ven tilverschlußglieds erfolgt asymmetrisch oder einseitig, beispielsweise auf einer einem Auslaß-Schlitz gegenüber liegenden Seite. Dies minimiert Spülverluste.In this embodiment, the valve closure link on one side, for example via tension springs or one Leaf spring, which the valve closure member on pre-tension its closed position and at the same time one cause some storage. The opening movement of the Ven the closing element is asymmetrical or one-sided, for example on one opposite an outlet slot lying side. This minimizes flushing losses.

Ein zu starkes Zurückdrücken von verbranntem Gemisch in das Kurbelgehäuse kann durch das genannte, zwischen den Anschlagmitteln wirkende Federmittel verhindert werden. Ist, wenn der Kolben seinen unteren Totpunkt erreicht, noch ein relativ hoher Druck in dem Zylinder vorhanden, hält dieser das Einlaßventil noch zu, obwohl die An schlagmittel miteinander in Anlage stehen. Erst, wenn durch den Auspuffkanal ein Druckabbau vonstatten gegangen ist und/oder das Federmittel an einer Hubbegrenzung an liegt, öffnet das Einlaßventil und bleibt mindestens solange offen, wie es mit der Blattfeder auf dem Anschlag aufsitzt. Diese Maßnahme gestattet eine Verengung des Auspuffkanals zu einem einem relativ geringen Querschnitt, was hinsichtlich der Abgasentwicklung vorteilhaft ist. Der Auslaßquerschnitt des Auspuffkanals beträgt bei Qudrathu bern ein Zwanzigstel bis ein Dreißigstel, vorzugsweise ein Fünfundzwanzigstel der Kolbenbodenfläche. Die Spülung erfolgt gegen einen relativ hohen Zylinderinnendruck, wodurch Auspuffgas als Inertgas im Brennraum erhalten bleibt. Gerade im Teillastbetrieb ergeben sich damit höhere Verdichtungen mit verbesserten Wirkungsgraden. Excessive pushing back of burned mixture in the crankcase by the said, between the Spring means acting against slings are prevented. Is when the piston reaches bottom dead center, there is still a relatively high pressure in the cylinder, this still holds the inlet valve, even though the on are in contact with each other. Only when pressure was relieved through the exhaust duct and / or the spring means on a stroke limitation lies, the inlet valve opens and remains at least open as long as it is with the leaf spring on the stop sits on. This measure allows the Exhaust duct to a relatively small cross section, which is advantageous in terms of exhaust gas development. Of the The exhaust cross section of the exhaust duct at Qudrathu is over a twentieth to a thirtieth, preferably one Twenty-fifth of the piston crown area. The flush takes place against a relatively high internal cylinder pressure, whereby exhaust gas is obtained as an inert gas in the combustion chamber remains. This results especially in part-load operation higher densities with improved efficiency.

Außerdem bewirkt die auf diese Weise erzielte innere Abgasrückführung eine Verminderung der Schadstoffemission.In addition, the inner achieved in this way Exhaust gas recirculation reduces pollutant emissions.

Als Hubbegrenzung für das Federmittel dienen bspw. Anlageflächen, die einen Federhub festlegen, der geringer als die Hälfte, vorzugsweise geringer als ein Viertel des Ventilhubs ist.Serve as a stroke limitation for the spring means. Contact surfaces that define a spring stroke, the smaller than half, preferably less than a quarter of Valve lift is.

Der Strömungsquerschnitt des Auspuffkanals ist vor zugsweise nicht oder nur wenig größer als der Strömungs querschnitt des Ventilspalts des Einlaßventils. Dadurch ergibt sich fast resonanzunabhängig ein hier gewünschter hoher Gegendruck.The flow cross section of the exhaust duct is in front preferably not or only slightly larger than the flow Cross-section of the valve gap of the intake valve. Thereby there is a desired one almost independent of resonance high back pressure.

Bei der Spülart mit Spülung durch das erfindungsgemäß betätigte Kolbenventil können Spülverluste minimiert oder sogar vollkommen ausgeschlossen werden. Die Ventilsteue rung des erfindungsgemäßen Motors gestattet die Verengung des Auslaßquerschnitts und somit eine Erhöhung des Zylin derinnendrucks mit Rückbehaltung von Restgas. Dies bedeu tet umgekehrt, daß keine Frischgase in den Auspuff gelan gen können. Dies vermindert den Kraftstoffverbrauch des Motors, der aufgrund seiner geringen inneren Reibung somit einen guten Wirkungsgrad zeigt. Der durch das Einlaß ventil hereinkommende Gasstrom legt sich als zunächst dünner Mantel um die Abgase und schiebt diese aus. Die Spülung erfolgt durch Verdrängung und weniger durch Im pulsübertragung. Dies wird durch die nahezu wandparallele Strömungsrichtung des Spülgasstroms im Anschluß an das Ein laßventil erreicht.When flushing with flushing by the invention actuated piston valve can minimize flushing losses or even be completely excluded. The valve timing tion of the engine according to the invention allows the narrowing of the outlet cross section and thus an increase in the cylin pressure with retention of residual gas. This means vice versa that no fresh gases get into the exhaust can. This reduces the fuel consumption of the Motor, which due to its low internal friction shows good efficiency. The one through the inlet valve incoming gas flow settles as initially thin coat around the exhaust gases and pushes them out. The Flushing occurs through displacement rather than through Im pulse transmission. This is due to the almost wall parallel Flow direction of the purge gas stream following the on let valve reached.

Die Spülung gegen einen erhöhten Zylinderinnendruck ist bei dem erfindungsgemäßen Motor dank des Wegfalls herkömmlicher Überströmkanäle möglich, die ansonsten die erzielbare Volumenänderung des Kurbelgehäuses und somit den Spüldruck reduzieren. Die Spülung gegen den erhöhten Innendruck kann besonders wirksam werden, wenn das Kurbel gehäuse mit einem Membraneinlaß versehen ist, der ein Rückschieben von Gemisch verhindert.The flush against an increased cylinder pressure is in the engine according to the invention thanks to the elimination conventional overflow channels possible, which otherwise the achievable volume change of the crankcase and thus reduce the flushing pressure. The flush against the elevated Internal pressure can be particularly effective when the crank Housing is provided with a membrane inlet that a Preventing mixture from pushing back.

Alternativ kann das Federmittel auch ortsfest an geordnet werden, wobei das Ventilverschlußglied dann direkt oder beispielsweise über ein oder zwei Druckstifte auf dem Federmittel aufsetzt. Das Federmittel wird dann durch ein oder mehrere an dem Kurbelgehäuse oder dem sonstigen Motorgehäuse angeordnete Federpakete gebildet, die als Zungen radial nach innen unterhalb des Kolbens in den Zylinderraum vorstehen. Bei dieser Bauart läßt sich ein Öffnen des Einlaßventils als reine Linearbewegung ohne Kippbewegung erzielen.Alternatively, the spring means can also be stationary be ordered, the valve closure member then directly or, for example, via one or two pressure pins on the spring means. Then the spring means by one or more on the crankcase or the other spring housings arranged, which as tongues radially inwards below the piston protrude the cylinder space. With this type of construction an opening of the inlet valve as a pure linear movement achieve without tilting movement.

Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, das Ventilverschlußglied möglichst groß auszubilden, so daß zwischen dem äußeren Rand des teller- oder scheiben förmigen Ventilverschlußglieds und der Kolbenlauffläche ein vergleichsweise enger Schlitz gebildet wird. Dies bewirkt eine starke Anströmung der Lauffläche durch her einkommendes Frischgas während des Spülvorgangs und eine hohe Gasgeschwindigkeit. Durch die starke Umlenkung des Spülgases in diesem Bereich von einer radialen Strömungs richtung zur zunächst wandparallelen Strömung schlägt sich beispielsweise mit dem Gasluftgemisch mitgeführtes Öl fast vollständig auf der Zylinderlauffläche nieder. Die nach folgende Verbrennung ist deutlich sauberer als bei her kömmlichen Zweitaktmotoren. Die Entwicklung von Blaurauch wird fast vollständig unterdrückt. Verstärkt wird dieser Effekt noch, wenn der Ventilhub des Ventilverschlußglieds auf maximal ein Zehntel des Kolbenhubs begrenzt wird. Der sich zwischen Ventilverschlußglied und Kolben ausbildende enge Überströmspalt erzeugt hohe Gasgeschwindigkeiten und somit eine starke Beschleunigung des Fristgases im Um lenkbereich beim Aufprall an der Zylinderwand. Dieser Effekt ist unabhängig davon, ob der Überströmspalt ring förmig (reiner Axialhub des Ventilverschlußglieds) oder sichelförmig (kippendes Ventilverschlußglied) ist. It turned out to be particularly advantageous to form the valve closure member as large as possible, so that between the outer edge of the plate or washers shaped valve closure member and the piston tread a comparatively narrow slot is formed. This causes a strong flow against the tread incoming fresh gas during the purging process and one high gas velocity. Due to the strong redirection of the Purge gas in this area from a radial flow Direction towards the flow parallel to the wall for example, oil carried with the gas-air mixture almost completely on the cylinder surface. The after the following combustion is much cleaner than in the past conventional two-stroke engines. The development of blue smoke is almost completely suppressed. This is reinforced Effect still if the valve stroke of the valve closure member is limited to a maximum of one tenth of the piston stroke. Of the forming between valve closure member and piston narrow overflow gap produces high gas velocities and thus a strong acceleration of the period gas in the round steering area in the event of an impact on the cylinder wall. This Effect is irrespective of whether the overflow gap ring shaped (pure axial stroke of the valve closure member) or is sickle-shaped (tilting valve closure member).

Bei dem erfindungsgemäßen Motor wird, insbesondere wenn das Einlaßventil nahezu den gesamten Kolbenboden einnimmt (Durchmesserverhältnis 0,8 bis 0,9), erreicht, daß auch bei reichlicher Schmiermittelzufuhr kaum Schmiermittel in den Verbrennungsbereich gelangt. Sind die Sitzflächen des Ventiltellers (Ventilverschlußglied) und des Ventilsitzes (Kolbenboden) plan ausgebildet, durch läuft der Gasstrom bei geöffnetem Einlaßventil eine rechtwinklig geknickte Kurve, was, im Gegensatz zu kegel förmigen Ventilsitzen, die einen schwächeren Knick des Gasstroms zur Folge haben, zu einem guten Ölniederschlag führt. Beim Auspufftakt wird überschüssiges Öl deshalb nicht als Dampf, sondern in Form relativ großer Tropfen nach außen in den Auspuffkanal geführt. Das hier ankom mende Öl ist relativ kalt. Es hat die Temperatur der Lauffläche, nicht aber eine durch Verbrennung erhöhte Temperatur, wie es der Fall wäre, wenn es dampfförmig im Bereich der Verbrennung gewesen wäre. Es schlägt sich deshalb schon an einfachen Prallplatten nieder. Ein ver besserter Ölniederschlag kann durch porige Ölabscheider, wie Drahtgewebe oder -gestricke, keramische Schwämme oder Glas- oder Keramikfasergestricke erreicht werden. Das Abgas ist, wie Messungen gezeigt haben, sehr arm an unver brannten Kohlenwasserstoffen.In the engine according to the invention, in particular when the inlet valve covers almost the entire piston crown takes (diameter ratio 0.8 to 0.9), reached, that even with an abundant supply of lubricant Lubricant gets into the combustion area. Are the Seat surfaces of the valve plate (valve closure member) and of the valve seat (piston crown) flat, by the gas flow runs in with the inlet valve open right-angled curve, which, unlike cone shaped valve seats that have a weaker kink of the Gas flow result in a good oil precipitation leads. Excess oil is therefore at the exhaust stroke not as steam, but in the form of relatively large drops led out into the exhaust duct. This arrives here Oil is relatively cold. It has the temperature of the Tread, but not an increase due to combustion Temperature, as would be the case if it was in vapor form in the Area of combustion would have been. It strikes therefore already on simple baffle plates. A ver better oil precipitation can be achieved by using porous oil separators, such as wire mesh or knitted fabric, ceramic sponges or Glass or ceramic fiber knits can be achieved. The Exhaust gas, as measurements have shown, is very low in immunity burned hydrocarbons.

Außerdem können die plan ausgebildeten Sitzflächen einen Ausgleich und eine Anpassung an unterschiedliche Wärmedehnungen und -Verformungen von Kolben und Ventilver schlußglied in Radialrichtung bewirken. Darüber hinaus wird eine scharnier- und führungslose Lagerung des Ventil verschlußglieds ermöglicht. Diese ist besonderunempfind lich.In addition, the flat seats a balance and an adaptation to different Thermal expansion and deformation of pistons and valve ver cause the final link in the radial direction. Furthermore becomes a hinge-free and guide-free mounting of the valve closure member allows. This is particularly insensitive Lich.

Die im Motor erfolgende effektive Trennung von Frischgas und Schmiermittel ermöglicht die Rückführung von Schmiermittel, beispielsweise zu einer Frischöldosierpumpe oder in den Kraftstoff. Auch die Rückführung in einen Öltank zur Ablieferung als Altöl oder die Sammlung in einer bspw. keramischen Filterkartusche ist möglich.The effective separation of Fresh gas and lubricant enables the return of Lubricant, for example to a fresh oil metering pump or in the fuel. Also the return to one Oil tank for delivery as waste oil or the collection in A ceramic filter cartridge, for example, is possible.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten ergeben sich aus Unteransprüchen, den Zeichnungen und der zugehörigen Beschreibung.Further advantageous details emerge from Subclaims, the drawings and the associated Description.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the Subject of the invention shown. Show it:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Zweitaktmotor, in schematisierter Längsschnittdarstellung, Fig. 1 is a two-stroke engine according to the invention, in schematic longitudinal sectional representation,

Fig. 2 den Kolben und den Kurbeltrieb des erfin dungsgemäßen Zweitaktmotors nach Fig. 1, in perspektivi scher Explosionsdarstellung, Fig. 2 shows the piston and the crank mechanism of the OF INVENTION to the invention two-stroke engine of FIG. 1, in perspektivi shear exploded view,

Fig. 3 den Kolben und den Kurbeltrieb nach Fig. 2, in teilweise aufgebrochener Perspektivdarstellung, Fig. 3 the piston and crank mechanism of Fig. 2, in a partially broken perspective view,

Fig. 4 den Kolben und den Kurbeltrieb nach Fig. 3 mit abgenommenem Kolbenventil, Fig. 4 the piston and crank mechanism of Fig. 3 with removed piston valve,

Fig. 5 einen Kolben und Kurbeltrieb mit einer abge wandelten Ausführungsform eines Einlaßventils für den Zweitaktmotor nach Fig. 1, Fig. 5 is a piston and crank mechanism with a abge converted embodiment of an inlet valve for the two-stroke engine of FIG. 1,

Fig. 6 den Zweitaktmotor nach Fig. 1, mit in unterer Totpunktlage befindlichem Kolben und geöffnetem Einlaß ventil, Fig. 6 shows the two-stroke engine of FIG. 1, in the lower dead center position befindlichem piston and the inlet valve open,

Fig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform eines mit einem Einlaßventil versehenen Kolbens, in schematisierter Darstellung, Fig. 7 shows a modified embodiment of a piston provided with an inlet valve, in a schematic representation;

Fig. 8 einen Zweitaktmotor in einer abgewandelten Ausführungsform, mit federnden Ventilanschlägen und in einer Längsschnittdarstellung, Fig. 8 shows a two-stroke engine in a modified embodiment having resilient valve stops, and in a longitudinal sectional view,

Fig. 9 einen Zweitaktmotor in einer abgewandelten Ausführungsform, in schematisierter Längsschnittdarstel lung, Figure 9 lung. A two-stroke engine in a modified embodiment, in a schematic Längsschnittdarstel,

Fig. 10 den Zweitaktmotor mit seiner Abgasanlage und seinem Schmiersystem, in aufs Äußerste schematisierter Darstellung und Fig. 10 shows the two-stroke engine with its exhaust system and its lubrication system, in an extremely schematic representation and

Fig. 11 einen Ausschnitt eines in der Abgasanlage des Verbrennungsmotors angeordneten Ölabscheiders, in schematisierter Perspektivdarstellung. Fig. 11 a section of a disposed in the exhaust system of the engine oil separator, in a schematic perspective representation.

description

In Fig. 1 ist ein Zweitaktmotor 1 veranschaulicht, der einen mit einem Zylinderkopf 2 versehenen Zylinder 3 und ein Kurbelgehäuse 4 aufweist. In dem geschlossen ausgebildeten Kurbelgehäuse 4 ist eine Kurbelwelle 5 gelagert, die über ein Pleuel 6 mit einem in dem Zylinder 3 abgedichtet und hin- und hergehend verschiebbar gelager ten Kolben 7 verbunden ist. Das Kurbelgehäuse 4 ist rela tiv eng gebaut und umschließt die Kurbelwelle 5 ohne unnötige Toträume. Die Kurbelwelle 5 kann, wie darge stellt, um eine Drehachse 8 drehbare und mit Gegengewich ten 9 versehene Kurbelarme 10 aufweisen, die untereinander durch einen Kurbelzapfen 11 verbunden sind. Alternativ können die Kurbelwangen als Scheiben ausgebildet sein, wodurch das Kurbelgehäuse 4 noch verengt wird und besser pumpend wirkt.In Fig. 1, a two-stroke engine 1 is illustrated, which has a cylinder 3 provided with a cylinder head 2 and a crankcase 4 . In the closed crankcase 4 , a crankshaft 5 is mounted, which is connected via a connecting rod 6 to a piston 7, which is sealed and reciprocally displaceably mounted in the cylinder 3 . The crankcase 4 is rela tively narrow and encloses the crankshaft 5 without unnecessary dead space. The crankshaft 5 can, as Darge provides, about a rotation axis 8 rotatable and with Gegengewich th 9 provided crank arms 10 which are interconnected by a crank pin 11 . Alternatively, the crank webs can be designed as disks, as a result of which the crankcase 4 is further narrowed and has a better pumping effect.

Für den Gaseinlaß ist das Kurbelgehäuse 5 mit einem Membranventil 12 versehen, an das beispielsweise ein Vergaser oder eine Luftzuführungsanlage mit Kraftstoffein spritzung angeschlossen ist. Das Membranventil 12 weist als Rückschlagklappen wirkende Federmembranen 13, 14 auf, die druckgesteuert eine Strömung in das Kurbelgehäuse 4 hinein, jedoch nicht aus diesem heraus zulassen.For the gas inlet, the crankcase 5 is provided with a diaphragm valve 12 , to which, for example, a carburetor or an air supply system with fuel injection is connected. The diaphragm valve 12 has spring diaphragms 13 , 14 acting as non-return flaps, which, under pressure control, do not allow a flow into the crankcase 4 , but do not allow it out of it.

Der Zweitaktmotor 1 ist ein gemischgespülter Motor, der zur Spülung ein Einlaßventil 16 aufweist, das an dem Kolben 7 bzw. dessen Kolbenboden 17 (siehe insbesondere Fig. 2) vorgesehen ist.The two-stroke engine 1 is a mixture-flushed engine which has an inlet valve 16 for flushing, which is provided on the piston 7 or its piston head 17 (see in particular FIG. 2).

Das Einlaßventil 16 ist ein flacher Teller 18, der an seiner dem Kolbenboden 17 zugewandten Unterseite eine plan ausgebildete Sitzfläche 19 aufweist. Dieser ist eine ringförmige, an der arbeitsraumseitigen Stirnseite des Kolbens 7 angeordnete Sitzfläche 20 zugeordnet, die der flächigen Anlage des Tellers 18 dient. Die Sitzflächen 19, 20 sind plan ausgebildet. Der Teller 18 weist einen Durch messer auf, der nur geringfügig geringer ist als der Außendurchmesser des Kolbens 7. Beispielsweise hat er einen Durchmesser von 47 mm, während der Kolben 7 einen Durchmesser von 53 mm aufweist. Auf diese Weise bildet sein äußerer Rand 21 mit der Zylinderlauffläche einen engen Spalt 22.The inlet valve 16 is a flat plate 18 , which has a flat seat 19 on its underside facing the piston head 17 . This is assigned an annular seat surface 20 , which is arranged on the end face of the piston 7 on the work space side and serves for the flat contact of the plate 18 . The seat surfaces 19 , 20 are flat. The plate 18 has a diameter that is only slightly smaller than the outer diameter of the piston 7 . For example, it has a diameter of 47 mm, while the piston 7 has a diameter of 53 mm. In this way, its outer edge 21 forms a narrow gap 22 with the cylinder running surface.

Während der Teller 18 in Draufsicht im Wesentlichen kreisförmig ist, ist er an einer Seite mit einem geraden Randstück 23 versehen, das eine Sehne zu dem ansonsten kreisförmigen Rand 21 bildet. Der gerade Randabschnitt 23 dient, wie an späterer Stelle ersichtlich wird, der Ein stellung einer Kipplage des Tellers 18 beim Öffnen des Einlaßventils 16, wobei der Teller 18 ansonsten frei, d. h. ungeführt beweglich ist. Insbesondere ist keine gesonderte Seitenführung od. dgl. vorhanden. Lediglich zur Vorspannung des Einlaßventils 16 auf seine Schließposi tion hin sind zwei Zugfedern 24, 25 vorgesehen, die mit ihren Ösen 26 in entsprechende Öffnungen 27 eines Befesti gungswinkels 28 eingehängt sind. Der Befestigungswinkel 28 weist einen mittels zweier Niete 29 flach an der Unter seite des Tellers 18 befestigten laschenförmigen Abschnitt 30 auf, von dem sich zwei die Öffnung 27 aufweisende Schenkel im rechten Winkel nach unten weg erstrecken.While the plate 18 is essentially circular in plan view, it is provided on one side with a straight edge piece 23 , which forms a chord to the otherwise circular edge 21 . The straight edge portion 23 serves, as will be seen later, the position of a tilt position of the plate 18 when opening the inlet valve 16 , the plate 18 is otherwise free, that is, unmanaged movable. In particular, there is no separate side guide or the like. Merely for biasing the inlet valve 16 towards its closed position, two tension springs 24 , 25 are provided, which are hooked with their eyelets 26 into corresponding openings 27 of a fastening angle 28 . The mounting bracket 28 has a tab-shaped section 30 fastened flat by means of two rivets 29 to the underside of the plate 18 , from which two legs 27 having the opening 27 extend downward at right angles.

Mit ihren gegenüberliegenden Ösen 32 sind die Zug federn 24, 25 in entsprechende Schenkel 33 eines weiteren Blechwinkels 34 eingehängt, der durch Niete 35 mit dem Kolbenhemd verbunden ist.With their opposite eyelets 32 , the train springs 24 , 25 are suspended in corresponding legs 33 of a further sheet metal bracket 34 , which is connected by rivets 35 to the piston skirt.

Die Niete 29 durchgreifen den Teller 18 und den Schenkel 30 des Blechwinkels 28 sowie zusätzlich ein Federpaket 37, das, wie Fig. 1 zeigt, ein freies, sich parallel zu dem Teller 18 erstreckendes Ende 38 aufweist. Sein gegenüberliegendes Ende 39 ist durch die Niete 29 fest an dem Schenkel 30 des Blechwinkels 28 gehalten. Entsprechend ist das freie Ende 38 in einem Abstand von dem Teller 18 gehalten, der der Dicke des Schenkels 30 entspricht.The rivets 29 pass through the plate 18 and the leg 30 of the sheet metal bracket 28 and additionally a spring assembly 37 which, as shown in FIG. 1, has a free end 38 which extends parallel to the plate 18 . Its opposite end 39 is held by the rivet 29 firmly on the leg 30 of the sheet metal bracket 28 . Accordingly, the free end 38 is held at a distance from the plate 18 which corresponds to the thickness of the leg 30 .

Das Federpaket 37 wird durch mehrere, beispielsweise drei, flach aufeinanderliegende Federbleche gebildet. Bedarfsweise können mehr oder weniger Federbleche vor gesehen werden.The spring assembly 37 is formed by several, for example three, spring plates lying flat on top of one another. If necessary, more or fewer spring plates can be seen before.

Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist an dem Kurbelgehäuse 4 oder einem sonstigen Bereich des Motorgehäuses ein sich parallel zu der Bewegungsrichtung des Kolbens 7 erstrec kender Finger 41 angeordnet, dessen Stirnseite 42 flach und im Wesentlichen parallel zu dem Teller 18 ausgebildet ist. Der Finger 41 bildet ein ortsfestes Anschlagmittel für das Federpaket 37, das ein mit dem Kolben 7 verbunde nes Anschlagmittel bildet. Der Finger 41 ist ein starres Widerlager für das mit dem Federpaket 37 aufsetzende Einlaßventil 16. Das Ende 38 des Federpakets 37 ist ein Anschlagmittel, das zugleich ein Federmittel ist.As can be seen from FIG. 1, a finger 41 , which is parallel to the direction of movement of the piston 7 , is arranged on the crankcase 4 or another area of the engine housing, the end face 42 of which is flat and essentially parallel to the plate 18 . The finger 41 forms a stationary stop means for the spring assembly 37 which forms a stop means connected to the piston 7 . The finger 41 is a rigid abutment for the inlet valve 16 which contacts the spring assembly 37 . The end 38 of the spring assembly 37 is a stop means, which is also a spring means.

Der Bewegungshub des durch das Federpaket 37 gebilde ten Anschlag- und Federmittels ist durch den Zwischenraum zwischen dem Teller 18 und dem Ende 38 des Federpakets 37 begrenzt. Der Zwischenraum und somit der maximale Hub des Federpakets 37 beträgt weniger als 1 mm. Bedarfsweise kann er jedoch auch größer sein.The movement stroke of the stop and spring means formed by the spring assembly 37 is limited by the space between the plate 18 and the end 38 of the spring assembly 37 . The gap and thus the maximum stroke of the spring assembly 37 is less than 1 mm. If necessary, however, it can also be larger.

Im unteren Totpunkt im Umfangsbereich 23 des Tellers 18 benachbart ist in dem Zylinder 3 ein Auslaß-Schlitz 44 angeordnet, der zu einem Auspuff führt. Der Auslaß- Schlitz 44 ist relativ eng, wobei sein Durchlaß (ca. 100 mm²) nicht wesentlich größer ist als der von dem geöff neten Einlaßventil 16 definierte Durchlaß (75 bis 150 mm²).At the bottom dead center in the peripheral region 23 of the plate 18, an outlet slot 44 is arranged in the cylinder 3 , which leads to an exhaust. The outlet slot 44 is relatively narrow, with its passage (approx. 100 mm ² ) is not significantly larger than the passage defined by the open inlet valve 16 (75 to 150 mm ² ).

An dem Auslaß-Schlitz 44 ist ein Auspuff 45 ange schlossen, der zu einem Ölabscheider 46 führt. Der Öl abscheider 46 dient der Trennung des tropfenförmig in dem Abgasstrom mitgeführten Öls von dem Abgas, das über einen Auspuff 47 ins Freie geleitet wird. Von dem Ölabscheider 46 führt eine Leitung 48 zu einem Ölsammler 49 und gegebe nenfalls einer Pumpe, die das Öl über eine weitere Leitung 50 zu dem Zweitaktmotor 1 zurückführt. Das Öl kann dort direkt den Schmierstellen oder dem Frischgasstrom zuge führt werden. Außerdem kann es in den Kraftstofftank gefördert werden.At the outlet slot 44 , an exhaust 45 is connected, which leads to an oil separator 46 . The oil separator 46 serves to separate the droplet-shaped oil carried in the exhaust gas stream from the exhaust gas, which is passed through an exhaust pipe 47 into the open. From the oil separator 46 , a line 48 leads to an oil collector 49 and, if appropriate, a pump which returns the oil to the two-stroke engine 1 via a further line 50 . The oil can be fed directly to the lubrication points or the fresh gas flow. It can also be pumped into the fuel tank.

Der in Fig. 10 lediglich schematisch angedeutete Ölabscheider 46 ist in Fig. 11 ausschnittsweise veran schaulicht. Er weist beispielsweise ein gelochtes Abgas rohr 52 auf, das gerade oder in Schlangen ein Gehäuse 53 durchquert. An dem gelochten Bereich des Abgasrohrs 52 ist dieses von Filtermanschetten 54 umgeben. Diese sind bei spielsweise aus einem hitzbeständigen porösen Material aufgebaut. Anstelle der Filtermanschetten 54, an denen das Abgas lediglich entlangströmt, können auch durchströmte Filtermanschetten oder Prallplatten angeordnet werden.The oil separator 46, which is only indicated schematically in FIG. 10, is illustrated in detail in FIG. 11. It has, for example, a perforated exhaust pipe 52 which passes straight or in lines through a housing 53 . At the perforated area of the exhaust pipe 52 , this is surrounded by filter sleeves 54 . For example, these are constructed from a heat-resistant porous material. Instead of the filter sleeves 54 , on which the exhaust gas only flows along, filter sleeves or baffle plates through which flow passes can also be arranged.

Der insoweit beschriebene Zweitaktmotor 1 arbeitet wie folgt:
Der in Fig. 1 veranschaulichte Zweitaktmotor 1 saugt bei seinem Aufwärtshub über das Membranventil 12 von einem nicht weiter dargestellten Vergaser her geliefertes Kraft stoff-Luftgemisch in das Kurbelgehäuse 4. Bewegt sich der Kolben 7 im weiteren wieder nach unten, wird das Gemisch in dem Kurbelgehäuse 4 verdichtet, wobei das Einlaßventil 16 jedoch unabhängig von dem Druck, der in dem oberhalb des Kolbens 7 definierten Arbeitsraum und in dem Kurbelge häuse 4 herrscht, durch den Zug der Zugfedern 24, 25 ge schlossen bleibt. Bewegt sich der Kolben 7 in Richtung auf seinen unteren Totpunkt zu, verlangsamt er seine Bewegung, wodurch auch der Teller 18 des Einlaßventils 16 abge bremst wird. Seine Massenträgheit verhindert zusätzlich zu der Wirkung der Zugfedern 24, 25 ein Öffnen des Einlaß ventils 16. The two-stroke engine 1 described so far operates as follows:
The illustrated in Fig. 1 two-stroke engine 1 sucks in its upward stroke through the diaphragm valve 12 from a not shown carburettor forth supplied fuel-air mixture in the crankcase 4. Moves the piston 7 down again, the mixture is compressed in the crankcase 4 , the inlet valve 16, however, regardless of the pressure prevailing in the working space defined above the piston 7 and in the crankcase 4 , by the train the tension springs 24 , 25 remain closed. Moves the piston 7 towards its bottom dead center, it slows down its movement, whereby the plate 18 of the inlet valve 16 is braked abge. Its inertia prevents the opening of the inlet valve 16 in addition to the action of the tension springs 24 , 25 .

Kurz bevor der Kolben 7 seinen unteren Totpunkt jedoch erreicht, setzt, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist, das freie Ende 38 des fest mit dem Teller 18 verbundenen Federpakets 37 auf der Stirnfläche 42 des Fingers 41 auf. Das Federpaket 37 dämpft den Aufsetzvorgang des Tellers 18 auf dem Finger 41. Ist der Kolben 7 im unteren Totpunkt, ist der Teller 18 einen Spalt weit von der Planfläche 20 des Kolbens abgehoben. Der Teller 18 ist dabei um den geraden Randbereich 23 angekippt, wobei sich von dort ausgehend ein enger Spalt zwischen der Unterseite des Tellers 18 und der Stirnseite des Kolbens 7 bildet. Der Spalt weist seine größte Weite von etwa 1 bis 2 mm an der dem Auslaß-Schlitz 44 gegenüberliegenden Seite auf.Shortly before the piston 7 reaches its bottom dead center, however, as illustrated in FIG. 6, the free end 38 of the spring assembly 37 fixedly connected to the plate 18 rests on the end face 42 of the finger 41 . The spring assembly 37 dampens the placement process of the plate 18 on the finger 41 . If the piston 7 is at the bottom dead center, the plate 18 is raised a gap far from the flat surface 20 of the piston. The plate 18 is tilted around the straight edge region 23 , starting from there forming a narrow gap between the underside of the plate 18 and the end face of the piston 7 . The gap has its greatest width of about 1 to 2 mm on the side opposite the outlet slot 44 .

Ist das Einlaßventil 16 geöffnet, drückt das in dem Kurbelgehäuse 5 relativ hoch vorverdichtete Gemisch durch den engen Spalt und strömt, wie in Fig. 6 durch den Pfeil 56 angedeutet, in den Arbeitsraum ein. Durch die Leitwir kung der planen Unterscheite des Tellers 18 und der planen Fläche 20 des Kolbens 7 ist die Strömung zunächst radial nach außen gerichtet und trifft nahezu im rechten Winkel auf die Lauffläche. Hier muß die Frischgasströmung seit lich abknicken, wobei sie zunächst an der Zylinderwandung entlangläuft. Es bildet sich somit ein relativ dünner Frischgasmantel um das verbrannte Gas, wobei das verbrann te Gas dadurch mehr oder weniger aus dem Arbeitsraum verdrängt wird. Durch die direkte Anströmung der Lauf fläche und den starken Knick, den die Strömung hier machen muß, schlägt sich das von dem Frischgasstrom mitgeführte Öl an der Lauffläche nieder und gelangt somit nicht als Wolke in den Brennraum.If the inlet valve 16 is open, the mixture which is relatively highly pre-compressed in the crankcase 5 presses through the narrow gap and flows into the working space, as indicated by the arrow 56 in FIG. 6. Due to the Leitwir effect of the flat bottom of the plate 18 and the flat surface 20 of the piston 7 , the flow is initially directed radially outwards and meets the running surface almost at right angles. Here the fresh gas flow must bend since Lich, initially running along the cylinder wall. A relatively thin fresh gas jacket is thus formed around the burned gas, the burned gas being thereby more or less displaced from the work space. Due to the direct flow to the tread and the strong bend that the flow has to make here, the oil carried by the fresh gas stream is deposited on the tread and thus does not get into the combustion chamber as a cloud.

Durch das spezielle Spülverfahren, bei dem sich der Frischgasstrom halbschalig und dem Auslaß-Schlitz 44 gegenüberliegend als Mantel um das verbrannte Abgas legt und bei dem das Ausschieben des verbrannten Gases nicht durch Impulsübertragung von dem Frischgas auf das Abgas, sondern durch Druckerhöhung in dem Brennraum während des Spülvorgangs beruht, kann ein großer Teil des Abgases in dem Arbeitsraum erhalten werden, wobei im Bereich der an dem Zylinderkopf 2 angeordneten Zündkerze 2a Frischgas vorhanden ist. Auch im Teillastbereich beginnt der nun folgende Verdichtungstakt deshalb mit einer guten Zylin derfüllung, die allerdings zum großen Teil aus Abgas (Inertgas) besteht, was die Abgasemission sehr stark reduziert.Due to the special flushing process, in which the fresh gas flow is half-shell and the outlet slot 44 opposite as a jacket around the burned exhaust gas and in which the combustion of the burned gas is not by pulse transmission from the fresh gas to the exhaust gas, but by increasing the pressure in the combustion chamber during is based on the flushing process, a large part of the exhaust gas can be obtained in the work space, fresh gas being present in the area of the spark plug 2 a arranged on the cylinder head 2 . The following compression cycle therefore also begins in the partial load range with a good cylinder filling, which, however, consists largely of exhaust gas (inert gas), which greatly reduces exhaust gas emissions.

Das angewendete Spülverfahren ermöglicht außerdem den Betrieb des Motors bei unterschiedlichen Drehzahlen mit hohem Drehmoment, was eine gute Elastizität und eine gute Drehmomententwicklung unabhängig oder weniger abhängig von Resonanzerscheinungen im Ansaug- und Auspufftrakt ermög licht.The rinsing process used also enables Operation of the engine at different speeds with high torque, which is good elasticity and good Torque development independent or less dependent on Resonance phenomena in the intake and exhaust tract possible light.

Der Niederschlag des Öls an der Lauffläche im Über strömbereich führt dazu, daß Überschußöl nicht ver brannt, sondern in mehr oder weniger großen Tropfen durch den Auslaßschlitz 44 aus dem Zweitaktmotor 1 entfernt wird. Die Tropfen sind so groß, so daß kein Ölnebel im Abgas vorhanden ist. Die im Abgas mitgeführten Tropfen können relativ leicht, beispielsweise in dem aus Fig. 11 ersichtlichen Ölabscheider oder an einfachen Prallplatten aus dem Abgasstrom, entfernt werden.The precipitation of the oil on the tread in the overflow area means that excess oil does not burn ver, but is removed in more or less large drops through the outlet slot 44 from the two-stroke engine 1 . The drops are so large that there is no oil mist in the exhaust gas. The droplets carried in the exhaust gas can be removed relatively easily, for example in the oil separator shown in FIG. 11 or on simple baffle plates from the exhaust gas stream.

Die speziellen Verhältnisse werden durch die starke Strömungsumlenkung im Bereich des Einlaßventils 16 sowie den geringen Ventilhub der kleiner 3 mm, vorzugsweise 2 mm, jedenfalls aber nicht größer als der Abstand des Ventiltellerrands zu der Lauffläche ist. Dies gilt auch für abweichende Ausführungsformen, wie sie zunächst bei spielsweise aus Fig. 5 hervorgehen. Hier ist die freie Aufhängung des Tellers 18 durch die Aufhängung mit einem Biegefedergelenk 61 ersetzt, das beispielsweise durch eine Blattfeder 62 oder als eine auf Biegung beanspruchte Schraubenfeder 63 ausgebildet ist. Die in dem Kolbenboden vorgesehene Überströmöffnung kann, wie Fig. 2 und 5 zei gen, als kreisförmige Öffnung 66 oder, wie Fig. 4 ver anschaulicht, als von der Kreisform abweichende Öffnung 67 ausgebildet sein. Die Öffnung 67 nach Fig. 4 hat den Vorzug, daß sie die Strömung insbesondere an der dem Auslaß-Schlitz 44 gegenüberliegenden Seite fördert.The special conditions are due to the strong flow deflection in the area of the inlet valve 16 and the small valve lift which is less than 3 mm, preferably 2 mm, but in any case not greater than the distance between the edge of the valve plate and the running surface. This also applies to deviating embodiments, as can be seen for example from FIG. 5. Here, the free suspension of the plate 18 is replaced by the suspension with a flexible spring joint 61 , which is designed, for example, by a leaf spring 62 or as a coil spring 63 that is subjected to bending. The overflow opening provided in the piston crown, as shown in FIGS. 2 and 5, can be designed as a circular opening 66 or, as illustrated in FIG. 4, as an opening 67 deviating from the circular shape. The opening 67 of FIG. 4 has the advantage that it promotes the flow, in particular on the side opposite the outlet slot 44 .

Das in Draufsicht rechteckige Federpaket 37 bewirkt nicht nur eine Dämpfung des Aufsetzens des Tellers 18 auf den Finger 41, sondern darüber hinaus ein zwangsweises Öffnen des Einlaßventils 16. Zwar kann das Öffnen des Einlaßventils 16 durch das Federn des Federpakets 37 kurzzeitig verzögert werden, jedoch öffnet das Einlaß ventil 16 spätestens dann, wenn das Federpaket 37 an dem Teller 18 seine Anlage findet. Dies verhindert einerseits eine Überlastung des Federpakets 37 und bewirkt anderer seits eine Zwangsöffnung des Einlaßventils 16. Das Steu erdiagramm kann sich jedoch in engen Grenzen an die Druck verhältnisse in dem Zweitaktmotor 1 anpassen.The spring assembly 37 , which is rectangular in plan view, not only dampens the placement of the plate 18 on the finger 41 , but also forces the inlet valve 16 to open. Although the opening can be of the intake valve 16 through the springs of the spring assembly are delayed a short time 37, but the intake valve opens 16 at the latest when the spring assembly 37 takes place at the plate 18 his plant. On the one hand, this prevents the spring assembly 37 from being overloaded and, on the other hand, causes the inlet valve 16 to be forced to open. However, the control diagram can adapt to the pressure conditions in the two-stroke engine 1 within narrow limits.

Aus den Fig. 7 und 8 sind alternative Ausführungsbei spiele mit Kolben 7a, 7b veranschaulicht, deren Einlaß ventile 16a, 16b ein nichtkippend axial bewegtes Ventil verschlußglied 18a, 18b aufweisen. Den Ventilverschluß gliedern 18a, 18b ist in Abwandlung des Zweitaktmotors 1 nach Fig. 1, wie anhand des in Fig. 8 veranschaulichten Zweitaktmotors 1b ersichtlich ist, ein federnd ausgebilde tes Anschlagmittel 41b zugeordnet. Dies wird durch zwei einander gegenüberliegend angeordnete Blattfederpakete 137 erreicht, denen fest mit dem Ventilverschlußglied 18a, 18b verbundene Stößel 141 zugeordnet sind. Diese erstrec ken sich von dem Ventilverschlußglied 18a, 18b in Bewe gungsrichtung des Kolbens nach unten.Closure member of Figs. 7 and 8 are alternative Ausführungsbei play with piston 7 a, 7 b illustrates the inlet valves 16 a, 16 b a non-tilting axially moving valve 18 a, 18 b have. The valve closure structure 18 a, 18 b is a modification of the two-stroke engine 1 according to FIG. 1, as can be seen from the two-stroke engine 1 b illustrated in FIG. 8, a resiliently designed stop means 41 b. This is achieved by means of two leaf spring assemblies 137 arranged opposite one another, to which plungers 141 which are fixedly connected to the valve closure member 18 a, 18 b are assigned. This erstrec ken from the valve closure member 18 a, 18 b in the direction of movement of the piston down.

Die Ventilverschlußglieder 18a, 18b sind durch Druckfedern 124, 125 (Fig. 7) oder durch Zugfedern 24b, 25b (Fig. 8) auf ihre jeweilsige Schließstellung hin vorgespannt. Dabei ist es sowohl möglich, das kreisrund ausgebildete Ventilverschlußglied 18b frei, d. h. ohne wesentliche Axialführung zu lagern, als auch, wie Fig. 7 zeigt, eine Axialführung durch entsprechende Führungsflä chen 99 vorzusehen, die in der Überströmöffnung des Kol bens 7a ausgebildet sind.The valve closure members 18 a, 18 b are biased by compression springs 124 , 125 ( FIG. 7) or tension springs 24 b, 25 b ( FIG. 8) to their respective closed positions. It is both possible to store the circular valve closure member 18 b freely, that is to say without substantial axial guidance, and, as shown in FIG. 7, to provide an axial guidance by appropriate guide surfaces 99 which are formed in the overflow opening of the piston 7 a .

Eine Hubbegrenzung für den Federhub der Federpakete 137 ist beispielsweise durch nicht weiter veranschaulichte feste Anschläge oder durch die Kurbelwelle 5 möglich, wobei die Federpakete 137 dann so angeordnet sind, daß sie mit den Kurbelwangen einen Spalt von etwa 1 mm ein schließen und kurzzeitig auf den Kurbelwangen aufsetzen können wenn sie durchfedern.A stroke limitation for the spring stroke of the spring assemblies 137 is possible, for example, through fixed stops (not illustrated further) or through the crankshaft 5 , the spring assemblies 137 then being arranged such that they close a gap of approximately 1 mm with the crank arms and briefly on the crank arms can touch if they bounce.

Schließlich ist in Fig. 9 ein weiterer Zweitaktmotor 1 dargestellt, der, soweit er mit dem Motor nach Fig. 1 übereinstimmt gleiche Bezugszeichen trägt, wobei die Beschreibung entsprechend gilt. Der Motor nach Fig. 9 weist als als Besonderheit eine Kraftstoffeinspritzanlage 150 auf. Diese führt Kraftstoff über Leitungen 151, 152 unter Druck einer oder mehreren Einspritzdüsen 153, 154 zu. Den Einspritzdüsen 153, 154 vorgelagert sind elek trisch gesteuerte Einspritzventile 156, 157 angeordnet, die von einem elektronischen Steuergerät 158 über Leitun gen 155 gesteuert sind, d. h. im richtigen Moment geöffnet und geschlossen werden. Die Spülung des Kurbelgehäuses 4 erfolgt mit reiner Luft. Die Einspritzdüse 154 ist in oder an dem Finger 41 angeordnet. Dieser trägt die Einspritzdü se 154, deren Düsenöffnung im unteren Totpunkt des Kolbens Kraftstoff in den Spalt wischen dem Teller 18 (Sitzfläche 19) und der Sitzfläche 20 abgibt. Dies kann mit der oder gegen die Strömungsrichtung erflogen. Der gemischgeschmier te Zweitaktmotor 1 kann im Schichtladebetrieb arbeiten.Finally, a further two-stroke engine 1 is shown in FIG. 9, which, insofar as it matches the engine according to FIG. 1, bears the same reference numerals, the description correspondingly applying. As a special feature, the engine according to FIG. 9 has a fuel injection system 150 . This feeds fuel via lines 151 , 152 under pressure to one or more injection nozzles 153 , 154 . The injection nozzles 153 , 154 upstream are elec trically controlled injection valves 156 , 157 , which are controlled by an electronic control unit 158 via lines 155 , ie opened and closed at the right moment. The crankcase 4 is purged with pure air. The injection nozzle 154 is arranged in or on the finger 41 . This carries the injection nozzle 154 , the nozzle opening at the bottom dead center of the piston wiping fuel into the gap between the plate 18 (seat surface 19 ) and the seat surface 20 . This can be done with or against the direction of flow. The mixed lubricated two-stroke engine 1 can work in stratified charge mode.

Ein vorzugsweise als Zweitaktmotor 1 arbeitender Verbrennungsmotor weist einen mit einem Einlaßventil 16 versehenen Kolben 7 auf. Das Einlaßventil 16 öffnet durch Aufsetzen auf einem Anschlagmittel 41, 14b, wobei entweder an dem Ventilverschlußglied oder an dem Anschlagmittel ein Federmittel 37, 137 angeordnet ist, dessen Hub be grenzt ist.An internal combustion engine, preferably operating as a two-stroke engine 1 , has a piston 7 provided with an inlet valve 16 . The inlet valve 16 opens by placing on a stop means 41 , 14 b, wherein a spring means 37 , 137 is arranged either on the valve closure member or on the stop means, the stroke of which is limited.

Claims

1. internal combustion engine ( 1 ), in particular two-stroke engine,
One way with at least one cylinder (3) and a therein belwelle means of a shaft mounted in a crankcase (4) treatment (5) and a connecting rod (6) between a top dead center and a bottom dead center and reciprocally movable piston (7),
with an inlet valve ( 16 ) provided on the piston crown, which has a valve closure member ( 18 ) with which a channel ( 66 ) passing through the piston crown can be closed,
with a first stop means ( 37 ) which is arranged on the valve closure member ( 18 ) and is movable with it, and
with a second stop means ( 41 ), which is arranged stationary with respect to the crankcase ( 4 ) and only comes into contact with the first stop means ( 37 ) in a region around the bottom dead center of the piston ( 7 ) such that the inlet valve ( 16 ) opens,
at least one of the two stop means ( 37 , 41 ) being provided with a spring means ( 37 ) which acts between the stop means ( 37 , 41 ).

2. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the spring means ( 37 ) is arranged in a force path which extends from the valve closure member ( 18 ) to the crankcase ( 4 ) when the two stop means ( 37 , 41 ) with each other Are located.

3. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the spring travel of the spring means ( 37 ) is smaller than the opening stroke of the valve closure member ( 18 ).

4. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the spring means ( 37 ) in the closure member on the valve ( 18 ) arranged stop means ( 37 ) is inte grated.

5. Internal combustion engine according to claim 4, characterized in that the spring means ( 37 ) is a on the Ventilver closing member ( 18 ) arranged leaf spring.

6. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the spring means ( 137 ) in the crankcase ( 4 ) with respect to the stationary stop means ( 141 ) is integrated.

7. Internal combustion engine according to claim 6, characterized in that the spring means ( 137 ) includes at least one end clamped leaf spring.

8. Internal combustion engine according to claim 5 or 7, characterized characterized in that the leaf spring is a spring assembly.

9. Internal combustion engine according to claim 5 or 7, characterized in that the leaf spring ( 37 , 137 ) is assigned a Hubbe limiting means.

10. Internal combustion engine according to claim 9, characterized ge indicates that the fixed by the stroke limiting means maximum stroke is less than the valve stroke.

11. Internal combustion engine according to claim 9, characterized in that the stroke limiting means is a stop surface on the valve closure member ( 18 ) or the crankcase ( 4 ) or a surface formed on the crankshaft ( 5 ).

12. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve closure member ( 18 ) is mounted on a spring means ( 24 , 25 ; 61 ) which allows lateral movements.

13. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve closure member ( 18 ) has a plan-shaped contact surface ( 19 ), which is also provided if a plane, on the piston ( 7 ) provided valve seat surface ( 20 ).

14. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve closure member ( 18 ) is a substantially round plate which defines a narrow gap ( 22 ) with the running surface of the cylinder.

15. Internal combustion engine according to claim 14, characterized in that the gap ( 22 ) between the running surface and the valve closure member ( 18 ) is at least not significantly larger than the double valve lift of the valve closure member ( 18 )

16. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the ratio between the diameter of the valve closure member ( 18 ) and the diameter of the piston ( 7 ) is greater than 0.8, preferably greater than 0.85.

17. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve lift of the valve closure member ( 18 ) is less than one tenth of the piston stroke.

18. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the valve closure member ( 18 ) is resiliently biased towards its closed position by a closing spring means ( 24 , 25 ).

19. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that in the cylinder ( 3 ) at least one outlet slot ( 44 ) is provided, the passage is not substantially larger than the passage of the fully open intake valve ( 16 ).

20. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the crankcase ( 4 ) is provided with a membrane-controlled inlet valve ( 12 ).

21. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the second stop means ( 41 ) carries an injection nozzle ( 154 ).

22. Internal combustion engine according to claim 1, characterized in that it has an exhaust provided with an oil separator ( 46 ).

23. Internal combustion engine according to claim 22, characterized in that the oil separator ( 46 ) has at least one baffle and / or a porous structure ( 54 ) through which the exhaust gas is passed or on which the exhaust gas flows.

24. Internal combustion engine according to claim 22, characterized in that the oil separator ( 46 ) is connected to an oil collecting device ( 49 ) and a lubricating device which supplies the separated oil to the internal combustion engine ( 1 ) for lubrication.

25. Internal combustion engine according to claim 24, characterized characterized in that the lubrication device an oil metering device for direct oil supply or a device for mixing the oil with the fuel.