DE2447586A1 - Zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents

Description

PICHTEL & SACHS AG - SCHWKI N FURT

PATENT- UND GEBRAUCHSMUSTERHILFSANMELDUNG Zweitakt-Brennkraftmaschine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Steuerung der Auslaßöffnung durch den Kolben.

Die schematische Darstellung einer solchen Zweitakt-Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der deutschen Patentschrift 83Ί 15²* bekannt. Insbesondere aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der abwärts gleitende Kolben während des Arbeitshubes zuerst den Auslaßkanal öffnet und daran anschließend die Überströmkanäle. Den Bereich, in welchem der Auslaßkanal bereits geöffnet ist, die überströmkanal jedoch vom Kolben noch verdeckt sind, nennt man Vorauslaß. In diesem Bereich sollte der im Brennraum vorhandene Druck so weit abgebaut sein, daß dem durch die Oberströmkanäle einströmenden Frischgas kein zu großer Strömwiderstand entgegengesetzt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine der obengenannten Bauart eine Leistungserhöhung mit möglichst geringem Aufwand zu erzielen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zusätzlich zur Hauptauslaßöffnung mindestens eine weitere Auslaßöffnung im Bereich des Vorauslasses angeordnet ist. Da bei Hochleistungs-Zweitakt-Brennkraftmaschinen die Größe der Auslaßöffnung in ihrer Umfangserstreckung durch die Gefahr des Einfederns der Kolbenringe begrenzt ist und in axialer Richtung die Höhe des Auslaßkanalea durch den Drehmomentverlust im unteren und mittleren Drehzahlbereich, ergibt sich eine Leistungssteigerung im mittleren und oberen Drehzahlbereich durch eine zusätzliche Auslaßöffnung im Vorauslaßbereich. Damit wird der Druckabbau im Zylinder schneller bewerkstelligt, ohne daß durch Veränderungen der Steuerzeiten beispielsweise der Drehmomentverlauf im niederen Drehzahlbereich ungünstiger wird. ₆₀₉₈₁₅/0298

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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist es vorteilhaft, daß mindestens eine weitere Auslaßöffnung im Bereich der Hauptauslaßöffnung angeordnet ist. Die Anordnung der weiteren Auslaßöffnung im Bereich der Hauptauslaßöffnung bringt keine negativen Auswirkungen auf die vor der Leistungssteigerung vorhandenen Strömungsverhältnisse im Zylinder.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß beiderseits der Hauptauslaßöffnung je eine weitere Auslaßöffnung symmetrisch angeordnet ist. Damit ergeben sich im Vorauslaßbereich sehr große Zeitquerschnitte zum Druckabbau, während kein Einfluß auf die vorhandene Strömung von den zusätzlichen Auslaßöffnungen ausgeht. Weiterhin besteht nicht die Gefahr der Beschädigung von Kolbenringen durch zu große öffnungen in der Zylinderwandung und weiterhin sind die relativ kurzen Stege zwischen der Hauptauslaßöffnung und den zusätzlichen Auslaßöffnungen nicht annähernd so stark durch überhitzung und damit Verformung gefährdet wie beispielsweise in Zylinderlängsrichtung geteilte Hauptauslaßöffnungen. Nun besteht prinzipiell die Möglichkeit, um die Auslaßöffnung in Umfangeriohtung nicht zu groß ausführen zu müssen, zwei getrennte Auslaßkanäle vorzusehen. Sind beide Auslaßkanäle mit je einer Auspuffanlage verbunden, so kann dieser Mehraufwand kaum gerechtfertigt werden. Es ist jedoch auch möglich, die beiden Auslaßkanäle außerhalb des Zylinders wieder zusammenzuführen, es ergibt sich jedoch ein Steg zwischen beiden Teilen, welcher in axialer Richtung eine große Erstreckung aufweist und daher Schwierigkeiten durch zu große Wärmeaufnahme und Verwerfung bereitet.

Es wird daher erfindungegemäß vorgeschlagen, daß die an die zusätzlichen Auslaßüffnungen anschließenden Kanäle in den Hauptauslaßkanal münden. Damit kann die bereits vorhandene Auspuffanlage weiterverwendet werden und es ergibt sich hierbei kein Mehraufwand.

Bei einer Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei welcher der Zylinder mit einer Kolbenlaufbüchse ausgestattet ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die zusätzlichen Auslaßöffnungen in der Kolbenlaufbüchse anzuordnen und die entsprechenden Kanäle als Erweiterung des Hauptauslaßkanals auszubilden. Damit ist es möglich,

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im Zylindermaterial die Auslaßkanäle bereits in einfacher Weise beispieleweise einzugießen, während lediglich in der Zylinderlaufbuchse die getrennten Auslaßöffnungen vorhanden sind. Die dadurch in der Zylinderlaufbüchse entstehenden Stege zwischen den zusätzlichen Auslaßöffnungen und der Hauptauslaßöffnung sind durch die Einschränkung der Auslaßöffnungen auf den Vorauslaßbereich so kurz geraten, daß jederzeit eine sichere Wärmeabfuhr von diesen Stegen gewährleistet ist.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der in den Figuren beispielsweise dargestellten Ausführungsform näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 den Schnitt I-I in Längsrichtung durch einen Zylinder; Fig. 2 den Schnitt II-II quer durch den gleichen Zylinder.

Fig. 1 zeigt den Zylinder 1 einer Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einer Kolbenlaufbüchse 2. Zylinder und Kolbenlaufbüchee sind längegeschnitten, in Blickrichtung liegt die Hauptauslaßöffnung 4. In der Schnitt ebene liegen die beiden tiberströmöffnungen 3, deren Oberkanten zur Oberkante der Hauptauslaßöffnung 4 einen Abstand entsprechend A aufweisen. Der durch den Abstand A gebildete Bereich im Zylinder wird Vorauslaß genannt. In diesem Bereich befinden sich zu beiden Seiten der Hauptauslaßöffnung h und symmetrisch zu dieser zwei Auslaßöffnungen 5 und 6.

Fig. 2 zeigt den Schnitt II-II quer zur Längserstreckung des Zylinders, und zwar im Bereich des Vorauslasses. Der Zylinder 1 ist mit einer Kolbenlaufbüchse 2 ausgestattet und in dieser Kolbenlaufbüchse 2 befinden sieh u. a. die Hauptauslaßöffnung 4 und zwei zusätzliche Auslaßöffnungen 5 und 6. Im Zylinder 1 schließt sich an die Hauptauslaßöffnung ¹J der Hauptauslaßkanal 7 an, während die beiden Auslaßöffnungen 5 und 6 in Auslaßkanäle 8 und 9 münden. Die beiden Auelaßkanäle 8 und 9 gehen kontinuierlich in den Hauptauslaßkanal 7 über. Dabei unterscheidet sich die rechte Hälfte der Fig. 2 von der linken Hälfte dadurch, daß erstere einen bis zum Auslaßkanal 9 erweiterten Hauptauslaßkanal 7 aufweist, bei welchem der Steg zwischen diesen beiden Kanälen lediglich durch

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das Material der Kolbenlaufbüchse 2 gebildet ist. Die linke Seite des Zylinders von Fig. 2 zeigt eine Ausführung, bei welcher der Aualaßkanal 8 als separater Kanal im Material des Zylinders 1 eingebracht ist und daher auch noch Zylinderiuaterial als Steg zwischen den beiden Auslaßöffnungen 4 und 5 angeordnet ist.

Die Wirkungsweise gemäß den Figuren 1 und 2 ist folgende:

Bei der Steuerung der Gaswechselkanäle bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen durch den Kolben ergeben sich zwangsläufig symmetrische Steuerzeiten. Durch diese Symmetrie wird bei Hochleietungs-Brennkraftmaschinen beispielsweise die Oberkante der Hauptauslaßöffnung 4 durch Leistungsverlust in niedrigen Drehzahlbereichen begrenzt. Nun besteht noch die Möglichkeit, die Breite der Hauptauslaßöffnung zu vergrößern. Dieae Breite wird jedoch begrenzt durch die Haltbarkeit der Kolbenringe, welche infolge ihrer Vorspannung in solche große öffnungen einfedern. Die gemäß der Erfindung im Vorauslaßbereich angeordneten zusätzlichen Auslaßöffnungen 5 und 6 beeinflussen weder die Haltbarkeit der Kolbenringe noch verändern sie die Steuerzeiten für das Auelaßsystem. Sie vergrößern jedoch in gewünschter Weise den Zeitquerschnitt zum Druckabbau während der Abwärtsbewegung des Kolbens und verbessern somit die Leistung im mittleren und hohen Drehzahlbereich« Dabei besteht ohne weiteres die Möglichkeit, diese zusätzlichen Auslaß-Öffnungen nachträglich an vorhandenen Zylindern anzubringen oder von vornherein bei der Zylinderherstellung zu berücksichtigen. Der geringste Mehraufwand wird dadurch erzielt, daß die an die Auslaßöffnungen 5 und 6 anschließenden Auslaßkanäle 8 und 9 in den Hauptauslaßkanal 7 münden. Damit kann die bereits vorhandene Auspuffanlage mit benutzt werden. In diesem Fall entstehen Stege zwischen den zusätzlichen Auslaßöffnungen und der Hauptauslaßöffnung, welche jedoch durch die Begrenzung der zusätzlichen Auslaßöffnungen auf den Bereich des Vorauslasses recht kurz ausfallen und daher ihre Wärmeabfuhr keine Probleme bereitet. Selbst bei einer Ausführung gemäß der rechten Hälfte von Fig. 2, bei welcher der Hauptauslaßkanal 7 im Bereich des zusätzlichen Auslaßkanales verbreitert ausgeführt ist und der Steg lediglich vom Material der Kolbenlaufbüchse 2 gebildet wird, sind von dieser Seite her keine Probleme zu erwarten. Ebenso werden diese zusätzlichen Auslaßöff-

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nungen infolge ihrer geringen Erstreckung in Umfangsrichtung gegenüber der Hauptaualaßöffnung keine Rückwirkung auf die Kolbenringe haben.

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Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE

1. Zweitaktbrennkraftmaschine mit Steuerung der Auelaßöffnung ^ durch den Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Hauptauslaßöffnung (4) mindestens eine weitere Auslaßöffnung (5 bzw. 6) im Bereich des Vorauslasses (A) angeordnet ist.

2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine weitere Auslaßöffnung (5 bzw. 6) im Bereich der Hauptauslaßöffnung (4) angeordnet iet.

3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Hauptauslaßuffnung (4) je eine weitere Auslaßöffnung (5» 6) symmetrisch angeordnet ist.

4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die zusätzlichen Auslaßöffnungen (5i 6) anschließenden Kanäle (8, 9) in den Hauptauslaßkanal (7) münden.

5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach den Ansprüchen 1 bis H₃ bei welcher der Zylinder mit einer Kolbenlaufbüchse ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Auslaßöffnungen (5, 6) in der Kolbenlaufbüchse (2) angeordnet aind und die entsprechenden Kanäle (8, 9) als Erweiterung des Hauptauslaßkanals (7) ausgebildet sind.

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