DE2034299B2

DE2034299B2 -

Info

Publication number: DE2034299B2
Application number: DE2034299A
Authority: DE
Inventors: Walter 7000 Stuttgart Ludwig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-07-10
Filing date: 1970-07-10
Publication date: 1974-09-05
Also published as: DE2034299C3; DE2034299A1

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine welle weist für die Pleuelstange 8 des Hauptkolbens 1 Brennkraftmaschine der eingangs angegebenen Bau- eine größere Kröpfung und dazu versetzt zwei kleiart dahingehend auszubilden, daß die Verbrennungs- 60 nere Kröpfungen für die Pleuelstangen 7 des den phase verlängert und Druckspitzen im Brennraum Hauptkolben 1 nach Art einer Zylinderlaufbuchse abgeflacht werden. ringförmig umfassenden Nebenkolbens 2 auf. In dem

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge- angedeuteten Kurbeldiagramm sind die den beider löst, daß der Zylinderkopf einen in den Brennraum Kolbenstellungen zugeordneten Kurbelstellungen E ragenden Vorsprung mit einem Außendurchmesser 65 auf der Kreisbahn der größeren Kurbel des Haupt· von der Größe des Innendurchmessers des Neben- kolbens 1 und C auf der Kreisbahn der kleinerer kolbens und einer solchen Länge aufweist, daß wäh- Kurbel des Nebenkolbens 2 angegeben. Zu dem ir rend des Betriebes der zum oberen Totpunkt sich be- der F i g. 1 festgehaltenen Zeitpunkt hat der Haupt·

kolben 1 die Auslaßschlitze S im Nebenkolben 2 be- direkte Einspritzung von Benzin oder Dieselöl. Die

reits überdeckt, die in dem davor liegenden Zeitab- Fig. 3 zugeordneten KurbelsteUungenP maE zei-

schnitt entsprechend dem Kurbelwinkelbereich zwi- gen, daß sich der Nebenkolben 2 am oberen Tot-

scben den Kurbelstellwgen Λ und B geöffnet waren, punkt (Kurbelstellung E) befindet, während der

um die verbrannten Gase über die Auslaßschlitze 9 5 Hauptkolben 1 an der KurbelsteUungD den oberen

in der Zylinderwandung nach außen abzugeben. In Totpunkt beispielsweise schon um etwa 20° über-

der Stellung nach Fig. I sind die Frischluftdurch- schritten hat.

laßscblitze 6 vom Nebenkolben 2 noch völlig freige- Durch die Verbrennung des Brennstoff-Luft-Gelegt. Danach setzt der Kompressionsvorgang durch roischs und die Dehnung der Brenngase wird der den Hauptkolben 1 und den Nebenkolben 2 ein, wo- io Hauptkolben 1 in üblicher Weise nach unten verbei der Haupikolben 1 gegen einen im Durchmesser drängt, wobei für die in F i g. 4 gezeigte Verbrenverringerten, aber axial gestreckten Kompressions- nungsphase etwa die Kurbelstellung F des Hauptkolraum 3 arbeitet, der durch einen vom Zylinderkopf bensl gilt. Für den Nebenkolben 2 gilt die Kurbel-IS in den Brennraum 10 hineinragenden Vorsprung stellung G, der während seines Abwärtshubes in die-16 in Radialrichtung von einem äußeren, über dem 15 ser Kurbelstellung G von dem in den Zylinderraum Nebenkolben 2 liegenden Ringraum 11 abgetrennt hineinragenden ringförmigen Vorsprung 16 freiist, kommt, so daß nunmehr dem schon teilweise ver-

Für die Stellungen der Bauteile im Zeitpunkt nach brannten Gemisch komprimierte Frischluft zugeführt Fig. 2 gilt das daneben befindliche Kurbeldiagramm wird.

mit den Kurbelstellungen H und /, wonach sich der 20 Aus der Kurbelstellung erkennt man, daß die aus

Hauptkolben 1 an seinem oberen Totpunkt befindet, der nachträglichen Frischluftzuführung resultierende,

während der Nebenkolben 2 seinen oberen Totpunkt zusätzliche Verwirbelung der Ladung eine verlän-

noch nicht erreicht hat. Während der we'teren Ver- gerte Verbrennung und Druckenf .vicklung gleicher-

dichtung des oberhalb des Nebenkolbens 2 befindli- maßen auf den Hauptkolben als auch auf den Ne-

chen Ringraumes 11 wirkt bereits der entgegenge- 25 benkolben bei sehr günstigen KurbelsteUungen mit

richtete, auf dem Hauptkolben 1 lastende Druck aus sich bringt. Dadurch wird einerseits ein günstiger

dem Kompressionsraum 3. Wirkungsgrad erreicht, andererseits eine beachtliche

Dort beginnt nunmehr entsprechend Fig. 3 vom Verlängerung des zeitlichen Wirkungsbereiches des

oberen Ende 4 des Kompressionsraumes 3 aus die Arbeitsdruckes sowie eine verbesserte Verbrennung

Zündung des Brennstoff-Luft-Gemisches bzw. eine 30 und Entgiftung der Abgase erreicht.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Nebenkolben mit „seiner SÖnwelte^vom

nacheilenden und ihn als Zylinderlaufbuchse um- Bei diesem Vorschlag wird eine Veil»J»»g des schließenden Nebenkolben, Uer einen gegenüber Verfügung stehenden ^^^i^Mne^ dem Hub des Hauptkolbens um die Hälfte Ud- hältnismäßig großen

neren Hub ausführt, wobei die Verdichtung der erreicht, daß einerseits J^jJ?..^ ?? Ladung über den Totpunkt des Hauptkolbens » hinter dem oberen Totpunkt ^.^P^"¹⁶"*« "" hinaus erhalten bleibt oder erhöbt wird, da- setzt und andereres der Nebenkolben*» VeAmdurch gekennzeichnet, daß der Zy- dung zwischen Brennraum und Ringeammer erst linderkopf (15) einen in den Brennraum (10) ra- freigibt, wenn sich der Haup&olben in einer Stellung genden Vorsprung (16) mit einem Außendurch- entsprechend einem optimalenι Kurbelwinkel (z.B messer von der Größe des Innendurchmessers 15 45°) befindet Der mit Luft gefüllte Ringraum wirkt des Nebenkolbens (2) und einer solchen Längs als Nachbrennkammer zur vollständigen Verbrenaufweist, daß während des Betriebes der zum nung des Luft-Brennstoff-Gemisches, wobei die oberen Totpunkt sich bewegende Nebenkolben nachträgliche Sauerstoffzufuhr außerdem eine über (2) mit seiner Stirnseite vom Brennraum (10) eine einen großen Bereich des Arbeitshubes gleichbleiringförmige Kammer (11) abschließt, die mit dem 20 bende Druckhöhe sorgt. Em anderer Vorteil ist die übrigen Brennraum (10) erst wieder in Verbin- verringerte Kolbengeschwindigkeu, c;e aus der Re!adung trist, wenn der vorauseilende Hauptkolben tivbewegung von Haupt- und Nebenkolben zueinan-(1) sich bereits wieder auf den unteren Totpunkt der resultiert. Gleichzeitig bleibt die Geschwindigkeit zubewegt. des Nebenkolbens gegenüber der Zylinderwand auf

25 Grund des niedrigeren Hubes verhältnismäßig klein, so daß Verschleißerscheinungen im Verhältnis zu an-

deren Motorausführungsarten erst verzögert eintreten. Auf Grund der gewissermaßen in zwei Stufen erfolgenden Verdichtung der Frischluft im Hubraum

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschine _3o des° Hauptkolbens und in der Ringkammer wird die mit einem Zylinderkopf, einem Hauptkolben und Luft über eine längere Zeitdauer vorgewärmt und soeinem dem ilauptkolben nacheilenden und ihn als mit eine schnellere, vollständige Verbrennung erzielt. Zylinderlaufbuchse umschließenden Nebenkolben, Der vom Zylinderkopf in den Brennraum hinein rader einen gegenüber dem Huj des Hauptkolbens um gende, ringartige Vorsprung und die dadurch gebildie Hälfte kleineren Hub au führt, wobei die Ver- 35 deten zwei Kammern gewährleisten ferner eine volldichtung der Ladung über den Totpunkt des Haupt- ständigere Verwirbelung des Luft-Brennstoff-Gemikolbens hinaus erhalten bleibt oder erhöht wird. sches, insbesondere bei Brennstoff-Einspritzung,

Aus der DT-PS 595 051 ist eine umsteuerbare wenn die in der Ringkammer komprimierte Frisch-Zweitakt-Brennkraftmaschine mit abwechselnd be- luft mit dem teilweise verbrannten Gemisch in Vernutzbaren Ein- und Auslaßöffnungen bekannt, die 40 bindung tritt.

durch einen als Hülse ausgebildeten Hilfskolben ge- Ein Ausführungsbeispiel, der Erfindung ist n?.ch-

steuert werden. Dieser den Arbeitskolben umgebende folgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher Hilfskolben (Steuerhülse) wird mittels einer Ex- erläutert. Es zeigt

zenterstange, die an einem auf der Motorwelle sitzen- F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Zylinder und

den Exzenter angreift, relativ zum Arbeitskolben so 45 die Kolben in einer durch die Kurbelwelle verlaufenbewegt, daß beim Vorwärtsgang der Maschine der den Schnittebene, wobei sich der Nebenkolben in der Hilfskolben gegenüber dem Arbeitskolben nacheilt. unteren Totpunktstellung befindet, Wenn der Arbeitskolben durch die obere Totpunkt- F i g. 2 einen Längsschnitt entsprechend der

lage geht und sich nach abwärts zu bewegen beginnt, Fig. 1, wobei sich der Hauptkolben in seiner oberen geht der Hilfskolben noch weiter aufwärts, um die 50 Totpunktstellung befindet,

Verdichtung aufrechtzuerhalten oder gar zu steigern. F i g. 3 einen Längsschnitt entsprechend der

Der Hilfskolben der bekannten Brennkraftmaschine Fig. 2, wobei sich der Nebenkolben in seiner oberen hat auf den Ablauf des Verbrennungsvorganges kei- Totpunktstellung befindet,

nen Einfluß, sondern soll als Steuerhülse in einen Fig. 4 einen Längsschnitt entsprechend der

über den Exzenter verstellbaren zeitlichen Ablauf die 55 F i g. 2 im Zeitpunkt der öffnung der durch den Nein der Zylinderwandung angeordneten Spül- und La- benkolben abgetrennten, ringförmigen Kammer, deluftöffnungen freilegen. Die um die Achse 14 drehbar gelagerte Kurbel-