DE2234077A1

DE2234077A1 - Kombinierte viertakt-brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2234077A1
Application number: DE19722234077
Authority: DE
Inventors: William Dieter Guenther
Original assignee: PERWEB Ltd
Current assignee: PERWEB Ltd
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1972-07-11
Publication date: 1973-02-08
Also published as: CA938225A; AU4485872A; FR2146811A5; JPS4828805A; IT962941B

Description

Patentanwälte
incj. R. F3f:r. TZ sen. , -

Dipl-ln-. ff. LAMPKäCHT

Dr-Inc Vi. SEETZjr. ' O O Q / Π 7 *7

Manchen 22, Sieinsdorfstr. 10 ΔΔ4ηΌ f f

022-19.O31P(19.O32H) 11. 7- 1972

PERWEB LIMITED. London (Middlesex). Ontario

(Kanada)

Kombinierte Viertakt-Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschine, bei der ein Drehventil und ein Vergaser zur Anwendung kommen, der ein Brennstoff-Schmiermittel-Luftgemisch durch das Kurbelgehäuse zur Brennkammer liefert, wie dies bei üblichen Zweitakt-Brennkraftmaschinen der Fall ist, wobei jedoch die Leistungsfähigkeit des Viertakt-Prinzips angewendet wird.

Jedes der bekannten Systeme, und zwar das Zweitakt-System und das Viertakt-System haben gewisse Vorteile und Nachteile. Die Vorteile des Zweitakt-Systems sind folgende:

(i) ein geringer Raumbedarf;
(ii) ein geringes Maschinengewicht;

O22-(i4-13-6)-Zj-r (8)

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INSPECTEO

(iii) das Fehlen eines Ölsumpfes in dem Kurbelgehäuse 5 (iv) frisches Schmiermittel an den bewegten Teilen; (v) weniger bewegte Teile.

Insbesondere ermöglicht das Zweitakt-System als Folge der Abwesenheit eines Ölsumpfes die Verwendung der Maschine in geneigten Lagen und insbesondere auch in einer auf den Kopf gestellten Lage. Aus diesem Grunde ist eine Zweitaktmaschine als Kraftquelle bei Kettensägen, Rasenmähern und ähnlichen Geräten vorteilhaft. Da das Schmiermittel dem Kraftstoff zugefügt wird, strömt der Kraftstoff durch die Maschine, bis eine der Brennkammer verbraucht wird, wodurch das Schmiermittel auf diesem Wege mitgenommen wird und die bewegten Teile schmiert und kühlt. Dieses Merkmal macht solche Maschinen insbesondere unter praktischen Bedingungen mit extremer Kälte einsetzbar, wobei das Schmiermittel auf eine ausreichende Temperatur innerhalb der Maschine selbst während des Startens gebracht wird, um von Anfang an eine ausreichende Schmierung zu gewährleisten.

Da Zweitaktmaschinen im allgemeinen weniger bewegte Teile aufweisen (es fehlen hydraulische oder mechanische Stößel, Stoßstangen, Kipphebel, Tellerventile, Ventilfedern, Sicherungen und sonstige Hilfseinrichtungen), ist die Vartung vermindert und die Zuverlässigkeit bei geringeren Herstellungskosten im Vergleich zu Viertaktmaschinen verbessert.

Wenn nun angenommen werden kann, daß die hin- und hergehenden Massen bei dem Zweitakt-System und dem Viertakt-System gleich sind, dann liegt der Vorteil bei den Zweitaktmaschinen, da die mechanische Belastung bei den entsprechenden Teilen geringer ist. Dies beruht auf der Trägheitsbe-

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lastung während der Kolbenbewegung, da diese einer Gegenbelastung unterliegt, und zwar wird sowohl das obere als auch das untere Ende des Kolbens durch einen Gasdruck belastet. Aufgrund dieser Belastungen ist der Kraftangriff geringer, und die bewegten Teile haben eine geringere effektive Masse als bei dem Viertakt-System.

Nicht alle Eigenschaften eines Zweitakt-Systems sind vorteilhaft» Die Nachteile sind im wesentlichen folgendes

(i) ein höherer spezifischer Brennstoffverbrauch?

(ix) Schwierigkeiten bei der Erzielung eines sauberen Leerlaufs;

(iii) große Kanalquerschnitte in der Zylinderwand für Einlaß und Auslaß verringern die mechanische Festigkeit der Brennkammer; hieraus ergibt sich eine Deformation der Zylinder mit einem Verlust an Leistung;

(iv) da es keine bewegten Ventile im Einlaß und im Auslaß gibt, besteht eine physikalische Begrenzung der Bohrungsgröße des Zylinders, und die Bohrung wird mit Rücksicht auf die Spülprobleme . der Abgase klein gehalten;

(v) es wird eine Verunreinigung begünstigt, da wegen der ungenügenden Spülung unverbrannte Hydrokarbone ausgestoßen werden, wodurch sich eine Rauchentwicklung und insbesondere eine Ölrauch-Entwicklung ergibt;

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(vi) der brauchbare Drehmomentsbereich ist auf einen engen Drehzahlbereich begrenzt.

Andererseits ist das Viertakt-<-System nicht ohne bedeutende Vorteile; es sind dies:

(i) ein geringerer spezifischer Brennstoffverbrauch und damit eine wirksamere Verbrennung des Brennstoffes;

(ii) ein guter Leerlauf;

(iii) keine Öffnungen in der Zylinderwand und damit eine erhöhte mechanische Festigkeit;

(iv) keine Begrenzung in Richtung auf eine kleine Zylinderbohrung;

(v) aufgrund des geringeren spezifischen Brennstoffverbrauchs gibt sich auch eine geringere Verunreinigung;

(vi) ein brauchbares Drehmoment über einen weiten Drehzahlbereich.

Die bestehenden Viertakt-Systeme weisen auch Nachteile auf, die u. a. darin bestehen, daß nach einer längeren Zeitspanne des Stillstandes der Maschine diese beim Starten trockenläuft, bis das Öl zu den bewegten Teilen gepumpt wird. Diese Tatsache gestattet es nicht, derartige Maschinen unter praktischen Bedingungen einzusetzen. Darüber hinaus besteht eine bestimmte Leistungsgrenze, insbesondere

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Drehzahlgrenze bei Rennmaschinen aufgrund der hin- und hergehenden Massen der Ventile und der Spannung der Ventilfedern.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, gewisse Vorteile des Zweitakt-Systems und des Viertakt-Systems zu vereinigen, um so eine kombinierte oder Zwittermaschine zu schaffen, die mit vier Takten arbeitet (jeder vierte Takt ist ein Arbeitshub) und bei der gleichzeitig ein Brennstoff-Schmiermittel-Luftgemisch zur Anwendung kommt. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, den Ölsumpf zu vermelden, der bei Viertakt-Maschinen üblich ist und dafür ein Brennstoff-Schmiermittel-Luftgemisch zu verwenden.

Weiterhin soll ein hin- und hergehender Ventilmechanismus für den Einlaß und den Auslaß der Brennkammer vermieden und durch selbstschmierende Drehventile ersetzt werden.

Gewisse andere Ausführungsformen der Erfindung weisen eine Vorkompressionskammer auf, um das Brennstoff-Schiermittel-Luftgemisch während des Kompressionshubes zu komprimieren und insbesondere eine doppelte Ladung (Aufladung) des Brennstoff-Schmiermittel-Luftgemisches vor der Kompression in der Brennkammer zu ermöglichen. Bei einer solchen Ausgestaltung ist eine Vorkompressionskammer innerhalb der Maschine in Verbindung mit dem Kurbelgehäuse vorgesehen.

Die Erfindung besteht ausgehend von einer Brennkraftmaschine mit einem eine Brennkammer aufweisenden Zylinder, einem Zylinderkopf, einem in dem Zylinder hin- und hergehenden Kolben, einem Kurbelgehäuse mit darin gelagerter Kurbelwelle, die mit dem Kolben vei|bunden ist und Einlaß- und Auslaßöffnungen für die Brennkammer darin, daß ein Drehele-

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ment mit der Kurbelwelle derart in Drehverbindung steht, daß die Auslaßöffnung bei jeder zweiten Umdrehung über 18O der Kurbelwellendrehung und die Einlaßöffnung jeweils bei den
nächsten 18O° dieser zweiten Umdrehung geöffnet wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß das Kurbelgehäuse als primäre Vorkompressionskammer mit einem
primären Einlaß- und einem Auslaßventil ausgebildet ist,
die über das Einlaßventil mit einem Vergaser verbunden ist, welches diese Verbindung während eines jeden aufwärts gellenden Hubes des Kolbens herstellt, daß eine sekundäre Vorkompressionskammer mit der Brennkammer über deren Einlaßventil und mit der primären Vorkompressionskammer über deren Auslaßventil verbunden ist, das bei jedem Aufwärtshub des Kolbens öffnet, während das Einlaßventil der Brennkammer bei
jedem zweiten Abwärtshub des Kolbens öffnet und daß das Auslaßventil der Brennkammer bei dem unmittelbar nach dem Öffnen des Einlaßventils darauffolgenden Aufwärtshub des Kolbens öffnet.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in
Verbindung mit der Zeichnung und den Ansprüchen. In der
Zeichnung zeigt: -

Fig. 1 A bis 1 D schematische Darstellungen eines Viertakt-Systems, bei dem verschiedene Ausgestaltungen nach der Erfindung vorgesehen sind;

Fig. 2 A bis 2 D schematische SchnittdarStellungen, die die Lage des Einlaß-Drehventils bei den verschiedenen Zyklen darstellen, entsprechend der
Schnittlinie H-II in Fig. 5»

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Fig. 3 A bis 3 D schematische Schnittdarstellungen der verschiedenen Lagen des Auslaß-Drehventils nach Fig."5 in jedem der einzelnen Zyklen;

Fig. k einen Schnitt durch die Brennkraftmaschine quer zur Kurbelwelle;

Fig. 5 einen Schnitt durch die Brennkraftmaschine in
Richtung der Kurbelwelle;

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig. 5;

Fig. 8 einen Teilschnitt durch die Brennkraftmaschine
nach Fig. k, in der ein konventioneller Kolben
mit einem Kolbenbolzen vorgesehen ist;

Fig. 9 einen Teilschnitt durch eine Mehrzylindermaschine mit Ausgestaltungen nach der Erfindung;

Fig. 10 einen Teilschnitt durch eine Brennkraftmaschine mit einem einzigen Zylinder, bei der zwei.sekundäre Vorkompressionskammern parallel zueinander angeordnet sind;

Fig. 11 A xind 11 B eine Draufsicht und eine Ansicht eines anderen Auslaßventils;

Fig. 12 A bis 12 D Querschnitte durch die Brennkraftmaschin· im Bereich des Auslaßventils nach Fig. in den verschiedenen Arbeitsstellungen;

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Fig. 13 und 14 Schnitte nach den Linien A-A und B-B in den Fig. 11 A und 11 B; und

Fig. 15 einen Schnitt parallel zur Kurbelwelle durch eine andere Ausführungsiorm der Brennkraftmaschine.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, umfaßt eine Brennkraftmaschine 17 einen Zylinder 18, ein Kurbelwellengehäuse 19 und eine damit verbundene Kompressionskammer 20, in der ein hin- und hergehender Kolben 21 aufgenommen ist. Neben der Kompressionskammer ist eine primäre Vorkompressionskammer 23 vorgesehen, die über ein Ventil Zh mit dem Kurbelwellengehäuse 19 verbunden ist, die mit der primären Vorkompressionskammer 23 in einer noch zu beschreibenden Weise zusammenarbeitet und durch ein anderes Ventil 27 mit der Kompressionskammer 20 verbunden ist. Die Kompressionskammer 20 ist über ein Auslaßventil 29 und einen Auslaßkanal 59 mit der Atmosphäre verbunden. Zur Kühlung sind Außenrippen 25 vorgesehen.

Das Kurbelwellengehäuse ist über ein Klappenventil 26 (Kompressionskammer-Einlaßmittel) mit einem Vergaser 25 verbunden, welcher zu dem Kurbelwellengehäuse 19 und damit zu der primären Vorkompressionskammer 23 ein besonders flüchtiges Brennstoff-Schmiermittel-Luft-Gemisch liefert.

Die Wirkungsweise ist folgendes Wenn der Kolben 21 während des Ansaughubes gemäß Fig. 1 A sich nach unten bewegt, beginnt sich das Einlaßventil 27 für die Brennkammer zu öffnen (vgl. Fig. 2 A), und eine doppelte Ladung eines besonders flüchtigen Brennstoff-Schmiermittel-Luft-Gemisches

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wird in die Brennkammer 20 eingesaugt (besser "eingespritzt"), wie dies durch den Pfeil 31 angedeutet ist. Gleichzeitig wird ein Brennstoff-Schmiermittel-Luft-Gemisch in dem Kurbelgehäuse 19, das nun teilweise eine primäre Vorkompressionskammer bildet, entsprechend dem Pfeil 32 über das primäre Vorkompressions-Auslaßventil, das Klappenventil Zk, in die sekundäre Vorkompressionskammer 23 gedrückt· Wenn der Kolben 21 bei seinem Kompressionshub nach oben geht, schließt das Ventil 27, was weiter unten noch näher erläutert wird, und sperrt somit die sekundäre Vorkompressionskammer 23 von der Kompressionskammer 20 ab, und das Brennstoff-Schmiermittel-Luft-Gemisch wird einer dritten Kompression unterworfen. Gleichzeitig wird eine neue Ladung eines Brennstoff-Luft-Gemisches in die primäre Vorkompressionskammer 19 durch das Klappenventil 26 von dem Vergaser 25 aus eingesaugt. Während des Krafthubes (Fig. 1 C) wird zur gleichen Zeit das Brennstoff-Luftgemisch innerhalb der primären Vorkompressionskammer 19 entsprechend dem Pfeil 32 in die sekundäre Vorkompressionskammer 23 gedrückt, wodurch unter Krafteinwirkung das Klappenventil 2k geöffnet, wird* Die nun in der sekundären Vorkompressionskammer 23 während des Krafthubes vorhandene Menge an Brennstoff-Luftgemisch entsprichtder doppelten Ladung der primären Vorkompressionskammer 19* Die •rate Ladung geht auf den Endteil des Ansaughubes gemäß Fig. 1 A und die zweite Ladung auf den gesamten Krafthub gemäß Fig. 1 C zurück. Eine einzige Ladung innerhalb der sekundären Vorkompressionskammer 23 ist durch ein Minuszeichen ^M-^M (Fig. 1 B) angezeigt, während die doppelte Ladung durch ein Pluszeichen "+" (Fig. 1 A, 1 C und 1 D) angezeigt ist. Es ist nun verständlich, daß die sekundäre Vorkompresslonskammer 23 die Möglichkeit einer Aufladung der Kompressionskammer 20 mit zwei Ladungen des Brennstoff-Schmierraittel-Luft-Gemisches erleichtert.

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Die Einlaß- und Auslaßventile 27 und 29 in Fig. 2 können nun besser unter Bezugnahme auf die Fig. h und 5 verstanden werden. Der Kolben 21 kann ein starrer Kugelkolben mit einem Kopfteil kO mit einem kugelförmigen Umfangsprofil und einer starren Kolbenstange 4i sein, die an der Unterseite des Kopfteils befestigt und auf dem Kurbelarm kZ der Kurbelwelle h3 gleitend gelagert ist. Der Kolben 21 gleitet nicht nur auf und ab, sondern unterliegt auch einer öszil-Iierenden Schwenkbewegung entsprechend der gestrichelten Darstellung 45.

Die Auslaßventile 27 und 29 bestehen teilweise aus den Einlaß- und Auslaßkanälen 57 und 59 der Brennkammer, die in dem Zylinderkopf 60 (vgl. Fig. 5 und 6) vorgesehen sind. Insbesondere umfaßt das Ventil 27 einen Einlaßkanal 57 für die Brennkammer und einen Auslaßkanal 58 für die sekundäre Vorkompressionskammer zusammen mit einem drehbaren radialen Einlaßkanal (axialer Kanal) 71» der in einem Drehzapfen 72 vorgesehen ist, welcher sich quer zum Zylinderkopf 60 durch diesen hindurch erstreckt. Der Einlaßkanal 71 steht in Abhängigkeit von der radialen Position des Drehzapfens 72 mit den beiden Kanälen 57 und 58 in Verbindung, um diese Kanäle zum Ansaugen eines Brennstoff-Luft-Gemisches in die Brennkammer 20 zu geeigneten Zeitpunkten miteinander zu verbinden. Der Drehzapfen 72 weist in einem anderen Teil einen Auslaßkanal 73 auf, der um annähernd 90° gegenüber dem Einlaßkanal 71 in Drehrichtung gesehen versetzt ist und den Auslaßkanal 57 mit der Atmosphäre verbindet· Die Anordnung des Einlaß- und Auslaßkanalβ 71 und 73 kann an besten aus den Fig. 2, 3 und 4 ersehen werden, während die Fig. 5 den Drehzapfen 72 in einem durchtrennten Zustand darstellt, wobei der den Kanal 71 aufweisende Teil um 90°

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gedreht ist, um die Kanäle 71 und 73 in ihren offenen Stellungen zu zeigen und damit die Erläuterung zu erleichtern.

Die Fig. 3 A bis 3 D entsprechen jeweils den Zyklusstellungen in Übereinstimmung mit den Fig. 1 A bis 1 D und 2 A bis 2 D. Unter Bezugnahme auf Fig. 5 sei erwähnt, daß der Kanal 73 aus einer zentralen Bohrung und einem Krümmer bei 7h besteht. Es wurde herausgefunden, daß ein derartiger Kanal bei der hohen Temperatur und dem Druck der Auspuffgase zerstört wird, wenn nicht die Länge λ der zentralen Bohrung sehr kurz gehalten wird, beispielsweise ungefähr 1 cm. Selbst bei dieser Ausgestaltung erfolgt unter extremen Betriebsbedingungen (wenn die Maschine bei über 5000 U/min in der Nähe von 7000 bis 7500 U/min arbeitet) ein Ausbrennen des Kanals 73 in dem gekrümmten Bereich 7^· Dies kann durch die Verwendung von einem schrägverlaufenden geraden Kanal 73¹ (in Fig. 5 mit gestrichelten Linien dargestellt) vermieden werden, der schräg durch den Durchmesser des Drehzapfens 72 hindurchgeht. Der Zylinderkopf 60 weist bei dieser Ausgestaltung einen Auslaßkanal 86 auf, der mit dem Auslaßkanal 59 der Brennkammer (Zylinder) bei jedem vierten Zyklus des Kolbens 21 in Verbindung kommt, wenn der schiefwinklige Kanal 73' mit den Kanälen 59 und 86 (Fig. 3 D) in Verbindung steht, was noch näher erläutert wird.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3, insbesondere Fig. 3 A_f wird festgestellt, daß der Kanal 73* während des Ansaughubes des Kolbens 21 nicht mit den Kanälen in Verbindung steht, sondern gegenüber diesen versetzt ist, wie dies der Darstellung in der Zeichnung entnommen werden kann. Nur nach dem Kompressionshub (Fig. 3 B) und dem Arbeitshüb

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(Fig. 3 C) wird sichergestellt, daß sich der Drehzapfen 72 genügend dreht, damit der schräge Kanal 73* den Brennkanu»«rauslaßkanal 59 mit dem Maschinenauslaßkanal 86 verbindet, um somit ein Ausstoßen der Auspuffgase zu gestatten. Bei dieser Ausführungsform sind der Brennkammerauslaßkanal 59 und der Maschinenauslaßkanal 86 gegeneinander versetzt angeordnet und durch einen Damm "X" (Fig. 3 und 5) voneinander getrennt, der eine Abdichtung zwischen den Ausiaßkanälen 59 und 86 bewirkt, so daß das Gas innerhalb der Brennkammer 20 nur während des Ausschubhubes ausgestoßen wird, was erwünscht ist.

Um nun die Drehbewegung des Drehzapfens bzw. Drehschiebers 72 mit der Kurbelwelle 43 in ein bestimmtes geeignetes Verhältnis zu bringen und damit in geeigneter Weise die Aufeinanderfolge des Ansaugens eines Brennstoff-Luft-Gemisches und des Ausstoßens der Auspuffgase zu ermöglichen, ist die Kurbelwelle an einem Ende mit einem Zahnrad k6 versehen, welches den halben Durchmesser eines entsprechend größeren Zahnrades 76 aufweist, das an dem entsprechenden Ende des Drehschiebers 72 vorgesehen ist. Ein flexibler Zahnriemen 9-0 synchronisiert die Drehbewegung des Drehschiebers 72 mit derjenigen der Kurbelwelle hj, um eine geeignete Betriebsweise der Ventile 27 und 29 (d. h. ein Verhältnis von 2 ; 1) in bezug auf den hin- und hergehenden Kolben und die Kurbelwellendrehung zu ermöglichen.

Bevor weitere Merkmale der Ausführungsformen näher erläutert werden, sei auf die Fig. 5» 6 und 7 und insbesondere auf die Fig. 7 eingegangen, aus der ersichtlich ist, daß der Zylinderkopf 60, der die Auslaßkanäle 57 und 59 aufweist, tatsächlich ein gebogenes schürzenförmiges Glied

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61 darstellt und eine Gewindeöffnung 62 für eine Zündkerze 63 aufweist, deren Elektroden so nahe wie möglich dem Zentrum des oberen Teils der Brennkammer 20 vorgesehen sind. Das schürzenförmige Glied 61 weist ein konkaves Profil vorzugsweise entsprechend dem konvexen Profil des Kolbenkopfes des Kolbens 21 auf, wodurch die Abgase nach der Verbrennung leicht ausgeschoben werden können» Bei dieser Ausführungsform weist der Kugelkolben 21 vorzugsweise in seinem oberen Totpunkt einen Zwischenraum zum Zylinderkopf von ungefähr 30 # der Bohrungsfläche des Zylinders auf, um so die thermische Belastung des Kolbens bei voller Leistung zu vermindern. Vorzugsweise sollte das Spiel zwischen dem Zylinderkopf und dem Kolbenkopf 7» 6 mm nicht überschreiten. Andererseits kann ein üblicher Kolben mit Kolbenbolzen (Fig. 8) mjj-t einem flachen Kopfprofil verwendet werden, wobei in diesem Fall der obere Teil der Kompressionskammer ebenfalls eher flach als gewölbt ausgeführt ist, was. dem Fachmann bekannt ist.

Während des Betriebs strömt, wie bereits beschrieben, das Brennstoff-Luft-Gemisch von der sekundären Vorkompressionskammer 23 in entsprechender Folge durch den Einlaßkanal 71 in die Brennkammer 20, Um zu vermeiden, daß das Schmiermittel innerhalb des Brennstoff-Luft-Gemi.sches naeh außen verspritzt, ist zwischen dem Drehschieber 72 und dem Zylinderkopf 60 eine Öldichtung 81 am Rand des Zylinderkopfes 60 und des Drehschiebers 72 vorzugsweise in der Nähe der sekundären Vorkompressionskammer 2t vorgesehen. Vorzugsweise besteht die Öldichtung 81 aus einem umlaufenden Kanal in dem Drehschieber 72, der mit einem geeigneten Dichtungsmaterial wie z. B. einem Nylonfutterstück ausgefüllt ist, obgleich der Fachmann in der Lage ist, eine an-

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dere geeignete Dichtungsanordnung vorzusehen. Beispielsweise ist an dem entfernten Ende 900 des Drehschiebers eine Dichtung 901 vorgesehen (Fig. 9)ι um das Schmiermittel aus dem Brennstoff-Schmiermittel-Luft-Gemlsch daran zu hindern, aus der Maschine auszutreten. Solche Dichtungen 81 und 83 stellen eine Sicherung dafür dar, daß das Schmiermittel während der Umdrehung des Drehschiebers 72 nicht austreten kann, sondern in Richtung auf die Verbrennungskammer 20 strömen muß, um sowohl eine Kühlung als auch eine Schmierung des Drehschiebers 72 zu bewirken.

Bei der Ausführungsform nach Flg. 9 umfaßt die Maschine 917 eine Vielzahl von Verbrennungskammern 920 mit hin- und hergehenden Kolben 921 und sekundären Vorkompressionskammern 923, die mit den benachbarten Brennkammern durch Ventile 927 verbunden sind.

Die Kanäle 971 und 973' sind wiederum aus Gründen der Klarheit in den verbindenden Stellungen unabhängig von der Hubstellung des Kolbens 921 dargestellt. Es sei bemerkt, daß insbesondere zur Ermöglichung einer geeigneten Kühlung und Schmierung des Drehschiebers 972 an beiden Enden der Einzylindermaschine 900 sekundäre Vorkompressionskammern 923 voneinander entfernt angeordnet sind. Es sei aus Gründen der Klarheit bemerkt, daß der Drehschieber bei 975 geteilt ist, um die Übereinstimmung mit den Auslaßkanälen und den Einlaßkanälen der Brennkammer zu zeigen.

Wie aus Fig. 10 ersichtlich, ist zur Erzielung einer ausreichenden Schmierung und Kühlung des Drehschiebers bei einer Einzylinder-Brennkraftmaschine die sekundäre Vorkompressionskammer 1023 in zwei parallele sekundäre Vor-

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kompressionskammern 1023 und 1023' unterteilt, die in bezug auf die Brennkammer einander diametral gegenüberliegen. Bei dieser Ausführungsform ist der Auslaßkanal 1059 der Kompressionskammer 1020 gegenüber dem Auslaßkanal der Maschine 1086 versetzt. Bei dieser Ausführungsform sind jedoch der Kanal 1O73¹ und der Einlaßkanal 1071 mit einer extrem dünnen Wandstärke zwischen diesen beiden Kanälen versehen. Dies

ird unter Bezugnahme auf Fig. 12 vermieden, falls der Maschinenauslaßkanal im wesentlichen fluchtend mit dem Brennkamme rau slaßk anal 59, wie dies bei 95 dargestellt ist, angeordnet ist. In einem derartigen Fall ist der Drehschieber mit einem flachen, segmentartigen Kanal 73 versehen, der in den Fig. 12 A bis 12 D entsprechend den Positionen A bis D in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß die Einlaßkanäle 71 und 71' einen größeren Raum in dem Drehschieber 72 einnehmen können; weiterhin ergibt sich eine einfachere Herstellung durch den flachen segmentförmigen Kanal 73. Es sei erwähnt, daß der flache segmentförmige Kanal 73 um einen geringen Winkel Jf ausgehend von der Versetzung um 90° gegenüber dem Kanal 71 versetzt ist, wodurch eine Überschneidung der Einlaß- und Auslaßfunktionen eher erfolgt, als dies der entsprechenden Kolbenbewegung zur Durchführung dieser Funktion entspricht. Das Ausmaß dieser Verschiebungszeit oder Überschneidung kann verändert werden durch Änderung des Wertes des Winkels )£ . Es ist ersichtlich, daß der Maschinenauslaß 86 etwas größer als der Zylinderauslaß 59 ist und daß die Achsen dieser beiden Kanäle in der gleichen Ebene liegen. Zusammen mit der leichten Versetzung (Winkel y ) des segmentförmigen Kanals 73 ergibt sich hier durch ein gutes Ausschieben der Abgase und ein gutes Eindrücken- des

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Brennstoff-Schmiermittel-Luft-Gemisches während jeder Umdrehung des Drehschiebers 72.

Der Winkel kann zwischen den Werten zwischen O bis 12° entweder in bezug auf eine Voreilung oder ein Nacheilen bei der entsprechenden Taktfolge liegen, und zwar in Abhängigkeit von der gewünschten Überschneidung zwischen den Zyklen, was dem Fachmann bekannt ist. Es sei erwähnt, daß das Öffnen des Drehschiebers in bezug auf das Öffnen des drehbaren Einlaßventils voneinander getrennt werden kann und in Gradeinte'ilung im Bereich zwischen 78 bis 102 gemessen werden kann.

In Fig. 15 ist eine andere Ausführungsform der Brennkammer dargestellt, bei der das Ventil 2k nach Fig. 5 weggelassen wurde, um eine ständige Verbindung (während sämtlicher Hübe des Kolbens 21) zwischen dem Kurbelgehäuse 19 und der primären Vorkompressionskammer 23 (beide in Fig. 5) herzustellen; das Kurbelgehäuse 19 erstreckt sich somit bis in den Bereich 23¹ (Fig. 15). Der erweiterte Bereich 23' des Kurbelgehäuses bietet einen zusätzlichen'Raum für das Vormischen des Gemisches aus Brennstoff, Schmiermittel und Luft, ehe dieses Gemisch in die Brennkammer 20 gelangt, jedoch mit Drücken entsprechend denjenigen bei einer normalen Zweitaktmaschine bekannter Art, das ist der Druck, der sich bei Fig. 1 B einstellt und nicht entsprechend den Fig. 1 A, 1 C und 1 D, während gleichzeitig ein Brennstoff-Schmiermlttel-Luft-Gemisch zur Verfügung gestellt wird, bei dem das Schmiermittel den Drehschieber 72 kontinuierlich schmiert und dadurch auch kühlt. Die Umfangsdichtung 81 verhindert wiederum,daß Schmiermittel (ebenso wie Brennstoff) entlang dem Drehschieber 72 nach außen gelangt.

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Claims

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Patentansprüche

1. Brennkraftmaschine mit einem eine Brennkammer aufweisenden Zylinder, einem Zylinderkopf» einem .in dem; Zylinder hin- und hergehenden Kolben, einem Kurbelgehäuse mit darin gelagerter Kurbelwelle, die mit dem Kolben verbunden ist und Einlaß- und Auslaßöffnungen für die Brennkammer, dadurch gekennzeichnet , daß ein Drehelement (72) in jeder der Öffnungen vorgesehen ist und daß die Auslaßöffnung (59) bei jeder· zweiten Umdrehung über 180 der Kurbelwellendrehung und die Einlaßöffnung (57) jeweils bei den nächsten ISO dieser zweiten Umdrehung geöffnet wird.

2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (57) und die- Auslaßöffnung (59) über 12° der Kurbelwellendrehung während dieser zweiten Umdrehung gemeinsam geöffnet sind.

3. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder Z, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehelement eine Drehwelle (?2) ist.

k. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet» daß die Drehwelle bzw. der Drehschieber (72) einen Einlaßkanal (71) aufweist, der bei geöffneter Einlaßöffnung (57) mit der Brennkammer (20) in Verbindung steht.

5. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber (72) einen Einlaßkanal ('71) und einen Auslaßkanai (73) aufweist, die während der Öffnung

der Einlaß-(57) und der Auslaßöffnung (59) jeweils mit diesen Öffnungen in Verbindung stehen.

6. Brennkraftmaschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (71» 73) in Längsrichtung des Drehschiebers (72) verlaufen.

7. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung des Drehschiebers (72) mit der Kurbelwelle (^3) durch einen Steuerriemen (90) erfolgt, der über ein kleines Antriebsrad (k6) auf der Kurbelwelle (^3) und ein großes getriebenes Rad (76) auf dem Drehschieber (72) geführt ist, deren Durchmesser sich wie 1 : 2 verhalten«

8. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine umlaufende Öldichtung (81) zwischen dem Drehschieber (72) und dem den Drehschieber aufnehmenden Zylinderkopf (60) vorgesehen ist, die zwischen dem einen Ende des Drehschiebers und dem der Einlaßöffnung zugeordneten Einlaßkanal (71) liegt.

9. Brennkraftmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kurbelgehäuse (19) als primäre Vorkompressionskammer mit einem primären Einlaßventil (26) und einem Auslaßventil (2k) ausgebildet ist, die über das Einlaßventil mit einem Vergaser verbunden ist, welches diese Verbindung während eines jeden aufwärtsgehenden Hubes des Kolbens (21) herstellt, daß eine sekundäre Vorkompressionskammer (23) mit der Brennkammer (20) über deren Einlaßventilöffnung (57) und mit der primären Vorkompressionskammer (19) über deren Auslaßventil (2k) ver-

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bunden ist, das sich bei jedem Abwärtshub des Kolbens (21) öffnet, während das Einlaßventil (58, 7t, 57) der Brennkammer bei jedem zweiten Abwärtshub des Kolbens öffnet und daß das Auslaßventil (59, 73) der Brennkammer (20) bei dem unmittelbar nach dem Öffnen des Einlaßventils (71) darauffolgenden Aufwärtshub des Kolbens (21) öffnet.

10. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Vorkompressionskainmer aus zwei parallelen, in bezug auf die Brennkammer diametral gegenüberliegenden Vorkompressionskammern (1023, 1023^f) besteht.

11. Brennkraftmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden sekundären Vorkompressionskammern in der Zylinderwand vorgesehen sind.

12. Brennkraftmaschine nach Anspruch 9t dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Vorkompressioriskammer (23) mit der Brennkammer (20) durch den Einlaßkanal (71) des Einlaßventils über einen bestimmten Drehwinkel des Drehschiebers (72) verbindbar ist und die Brennkraftmaschine einen nach außen führenden Auspuffkanal (86) aufweist, der mit dem Auslaßkanal (73) im Drehschieber (72) und über diesen Kanal mit der Auslaßöffnung (59) im Zylinder über einen bestimmten Drehwinkel des Drehschiebers verbindbar ist.

13· Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche k bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (71, 73) in dem Drehschieber um etwa 90 gegeneinander versetzt sind.

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ik. Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (71» 73) in dem Drehschieber (72) mit ihren in die Brennkammer mündenden Öffnungen gegeneinander in einem Bereich von 78 bis 102 versetzt sind.

15· Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche h bis 14. dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaßkanal (73) in dem Drehschieber (72) als flache segmentförmige Nut ausgebildet ist.

16. Brennkraftmaschine nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Auslaßöffnung (59) der Brennkammer (20) und die Achse der Öffnung (86) des Auspuffkanals der Maschine in der gleichen Ebene liegen und daß einer der Öffnungen (86) eine größere Fläche aufweist.

17· Brennkraftmaschine nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (21) als starrer Kolben mit einem Kopfteil (ko) mit einer sphärischen Umfangsflache ausgebildet ist, der den gleichen Durchmesser wie der Zylinder aufweist. :

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