DE2756794A1 - Zweitakt-brennkraftmaschine mit gemischzufuhr fuer die geschichtete zylinderfuellung - Google Patents

Zweitakt-brennkraftmaschine mit gemischzufuhr fuer die geschichtete zylinderfuellung

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DE2756794A1
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internal combustion
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DE19772756794
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Alberto Felici
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
    • F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
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    • F02B33/10—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with the pumping cylinder situated between working cylinder and crankcase, or with the pumping cylinder surrounding working cylinder
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

Description

nach
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·"♦* patentanwalte a. grünecker
H. KtNKELDCY
w stockmair k. schumann
RIWIIMt'QR^flM
P. H. JAKOB β. BEZOLO
8 MÜNCHEN 32
PH 12 235 20- Dez. 1977
ASPEBA S.p.A.
Corso Corsica 49, I- !Curio
Zweitakt-Brennkraftmaschine mit
Gemischzufuhr für geschichtete
Zylinderfüllung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Brennkraft· maschine mit Gemischzufuhr fur geschichtete Zylinderfüllung.
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Unter einer Brennkraftmaschine mit Gemischzufuhr für geschichtete Zylinderfüllung versteht man einen Verbrennungsmotor mit wenigstens einem Kolben und wenigstens einem eine Zündkerze enthaltenden Zylinder, in welchem der Kolben verschieblich geführt ist und welcher im Hinblick auf eine bessere Verbrennung und verringerte Luftverunreinigung mit zwei Gasströtnen gespeist ist, von denen der erste aus einem übermageren Luft-Brennstoffgemisch oder im Grenzfall aus reiner Luft und der zweite aus einem überfetten Luft-Brennstoffgemisch bedteht. Die beiden Ströme werden dem Zylinder so zugeführt, daß das beim Saughub vom Kolben freigegebene Zylindervolumen mit einem relativ mageren Gemisch gefüllt wird, ausgenommen einen relativ kleinen Bereich um die Zündkerze herum, v/elcher mit einem relativ fetten Gemisch gefüllt wird.
Die Ausdrücke "feetes" oder "überfettes Gemisch" bezeichnen ein Luft-Brennstoffgemisch mit einem das stöchiometrische Verhältnis übersteigenden Brennstoffgehalt. Dementsprechend bezeichnen die Ausdrücke "mageres" oder "übermageres Gemisch" ein Luft-Brennstoffgemisch, in welchem der Brennstoffgehalt unterhalb des stöchiometrischen Verhältnisses liegt. Insbesondere bezeichnet der Ausdruck "übermageres" Gemisch ein Gemisch, in welchem der Brennstoffgehalt in bezug auf das stöchiometrische Verhältnis so stark verringert ist, daß das Gemisch von der Zündkerze allein nicht mehr gezündet werden kann.
Das Prinzip der Gemischzufuhr für geschichtete Zylinderfüllung wird seit gewisser Zeit in Viertaktmotoren angewendet. Bei einem solchen Viertaktmotor hat dann jeder Zylinder einen oberen Hohlraum von relativ kleinem Volumen, in welchen die Elektroden der Zündkerze hineinragen. Ferner hat jeder Zylinder zwei Einlasse, deren erster direkt in Zylinder ausmündet und der Zufuhr eines über-
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mageren Gemischs dient, während der zweite in dem genannten Hohlraum ausmündet, um diesem eine relativ kleine Menge eines überfetten Gemischs zuzuführen.
Beim Überschlag eines Zündfunkens zwischen den Elektroden der Zündkerze wird das die Elektroden umgebende überfette Gemisch gezündet. Aufgrund der hohen Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Verbrennung in dem oberen Hohlraum entsteht eine starke Druckwelle, welche sich im übrigen Brennraum des Zylinders fortpflanzt und die Zündung des darin enthaltenen übermageren Gemischs bewirkt. Die relativ geringe Menge des überfetten Gemischs im Bereich der Kerzenelektroden liefert somit also eine Initialzündung für die Verbrennung des übermageren Gemischs. Da der Zylinder am Ende des Kompressionshubs ingesamt gesehen ein eher mageres Gemisch enthält, verbrennt dieses gewöhnlich im wesentlichen vollständig, so daß sich der Gehalt der Abgase an unverbrannten Gasen praktisch auf Null verringert.
In jüngerer Zeit wurde das Prinzip der Gemischzufuhr für geschichtete Zylinderfüllung mit den notwendigen Änderungen auch an einem Zweitaktmotor angewendet. Bei einem solchen Zweitaktmotor hat dann jeder Zylinder wenigstens einen Auslaßschlitz, wenigstens einen tiefer als dieser angeordneten ersten Einlaßschlitz und wenigstens einen wiederum tiefer als der erste angeordneten zweiten Einlaßschlitz. Über den ersten Einlaßschlitz wird der Zylinder mit im wesentlichen reiner Luft gespeist, während ihm über den zweiten Einlaßschlitz ein überfettes Gemisch zugeführt wird.
Der sich während des Arbeitshubs abwärts bewegende Kolben gibt zunächst den Auslaßschlitz frei, darauf dann den ersten EinlaSschlitz, über welchen die im vresentliehen reine Luft in den Zylinder strömt und diesen spült,
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schließlich, nach der Spülung des Zylinders, den zweiten Einlaßschlitz. Die Einlaßschlitze sind dabei so angeordnet, daß das über den zweiten Einlaßschlitz zugeführte überfette Gemisch unter Einwirkung der Spülluftströmung in einen begrenzten Bereich des Zylinders strömt. Während des Kompressionshubs schließt der Kolben zunächst den zweiten, darauf den ersten Einlaßschlitz und dann den Auslaßschlitz und komprimiert dann das Gemisch im Brennraum des Zylinders, von welchem ein relativ kleiner Bereich das überfette Gemisch enthält, während der Rest von einem übermageren Gemisch eingenommen wird. Im Zylinder ist eine Zündkerze so angeordnet, daß ihre Elektroden in den das überfette Gemisch enthaltenden Bereich des Brennraums hineinragen. Bei der Zündung des Gemische ergibt sich dann im wesentlichen die gleiche Verbrennung wie vorstehend mit bezug auf einen Viertaktmotor mit geschichteter Zylinderfüllung beschrieben.
Trotz ihrer Umweltfreundlichkeit wurden Zweitaktmotore der beschriebenen Art, soweit der Anmelderin bekannt, wegen der sehr hohen Fertigungskosten bisher nicht in Serie gebaut. Die erhöhten Fertigungskosten ergeben sich insbesondere aus der von herkömmlichen Zweitaktmotoren grundsätzlich verschiedenen Art der Gemischaufbereitung und -zufuhr. Bei herkömmlichen Zweitaktmotoren erfolgt diese mittels eines Vergasers, über welchen ein Luft-Brennstoff-Schmierölgemisch unter Steuerung durch beim Kompressionshub des Kolbens öffnende und beim Arbeitshub des Kolbens schließende Absperreinrichtungen in das Kurbelgehäuse gesaugt wird. Bei der Abwärtsbewegung des Kolbens gibt dieser dann einen gewöhnlich seitlich entlang dem Zylinder verlaufenden Überströmkanal frei, welcher das Kurbelgehäuse mit der Brennkammer des Zylinders verbindet, so daß das durch die Abwärtsbewegung des Kolbens im Kurbelgehäuse koapritaierte Gemisch in den Brennraum strömt.
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Bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Zweitaktmotor mit geschichteter Zylinderfüllung wird vom Kurbelgehäuse reine Luft angesaugt, welche dann aufgrund der Kompression durch den niedergehenden Kolben durch zwei Überströmkanäle in den Zylinder strömt. Der erste Überströmkanal ist direkt mit dem Zylinder verbunden, während der zweite über eine Gemischaufbereitungseinrichtung zum zweiten Einlaßschlitz des Zylinders führt. Da die vom Kurbelgehäuse angesaugte Luft der Gemischaufbereitungseinrichtung mit einem variablen, gegenüber dem der Außenluft auf wenigstens das Doppelte erhöhten Druck zuströmt, muß als Gemischaufbereitungseinrichtung anstelle eines herkömmlichen Vergasers eine Einspritzeinrichtung oder ein Spezialvergaser verwendet werden, dessen Konstruktion und Einregelung zumindest äußerst schwierig ist. In jedem Falle ist damit zu rechnen, daß sich die Fertigungskosten eines solchen Motors durch die notwendige Gemischaufbereitungseinrichtungen etwa auf das Doppelte erhöhen, wobei zu berücksichtigen ist, daß ein solcher Motor im Gegensatz zu einem herkömmlichen Zweitaktmotor einer zusätzlichen Schmiereinrichtung bedarf. Während bei einem herkömmlichen Zweitaktmotor die Kurbelwelle und die übrigen beweglichen Teile durch das in das Kurbelgehäuse gesaugte Luft-Brennstoff-Schmierstoffgemisch geschmiert werden, wird ja bei dem vorstehend beschriebenen bekannten Zweitaktmotor mit geschichteter Zylinderfüllung nur reine Luft in das Kurbelgehäuse gesaugt, so daß eine selbsttätige Schmierung nicht stattfindet.
Ein Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Zweitakt-Brennkraftmaschine, welche eine Gemischzufuhr mit geschichteter Zylinderfüllung ermöglicht, ohne daß dadurch die dem herkömmlichen Zweitaktmotor eigene Einfachheit und Wirtschaftlichkeit verloren geht.
Bei einer Zweitakt-Brennkrafteaschine der genannten Art
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V:,
mit wenigstens einem Zylinder, einem mit diesem verbundenen Kurbelgehäuse, einem verschieblich im Zylinder geführten Kolben, einer im Kopf des Zylinders angeordneten Zündkerze, wenigstens einem nahe dem Zylinderkopf in der Umfangswand des Zylinders gebildeten Auslaßschlitz und mit Einrichtungen für die Speisung des Zylinders während des Arbeitshubs zunächst mit einer vorbestimmten Menge Spülluft und danach mit einer vorbestimmten Menge eines überfetten Gemischs ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Einrichtungen für die Speisung des Zylinders eine erste, eine zweite und eine dritte Kammer aufweisen, welche im normalzustand nicht miteinander strömungsverbunden sind und von denen das Volumen der ersten Kammer bei den Bewegungen des Kolbens umgekehrt proportional dem Volumen der beiden anderen Kammern veränderlich ist, daß die zweite und die dritte Kammer über einen ersten bzw. zweiten Einlaß mit der Umgebungsluft in Strömungsverbindung versetzbar sind, daß die dritte Kammer über den zweiten Einlaß mit einem Vergaser strömungsverbunden ist, daß der erste und der zweite Einlaß eine,wahreno—Wftni^stens eines Teils des Arbeitshubs des Kolbens unter Steuerung durch den Kolben schließend betätigbare erste bzw. zweite Absperreinrichtung aufweisen, und daß die zweite und die dritte Kammer wenigstens während der Zeit, während welcher die Absperreinrichtungen geschlossen sind, über die erste Kammer mit dem Auslaßschlitz strömungsverbunden sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematisierte Schnittansicht eines Zweitaktmotors in einer ersten Ausführungsforra der Erfindung,
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Fig. 2 eine Querschnittansicht eines Teils des Motors nach Pig. 1,
Pig. 3 eine schematisierte Schnittansicht eines Zweitaktmotors in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4- eine schematisierte Querschnittansicht eines Teils des Motors nach Fig. 3»
Fig. 3 eine Axialschnittansicht eines in dem Motor nach Fig. 1 oder 3 verwendbaren Kolbens in einer ersten Ausführungsform und
Fig. 6 eine Axialschnittansicht eines Eolbens in einer zweiten Ausführungsform.
Eine in Fig. 1 gezeigte Zweitakt-Brennkraftmaschine 1 hat ein Kurbelgehäuse 2 mit einer drehbar darin gelagerten Kurbelwelle 3- Die Kröpfung 4 der Kurbelwelle 3 ist über eine Pleuelstange 5 mit einem Kolben 6 verbunden, welcher verschieblich in einem mit dem unteren Ende auf dem Kurbelgehäuse 2 sitzenden Zylinder 7 geführt
Der Zylinder 7 hat zwei zueinander koaxiale Umfangsflächen 8, 9· Die obere zylindrische Umfangsflache 8 ist
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am oberen Ende durch eine im wesentlichen lotrecht zu ihrer Achse verlaufende Stirnfläche 10 begrenzt. Die untere ümfangsfläche 9 des Zylinders hat einen kleineren Durchmesser als die obere Ümfangsfläche 8 und ist mit dieser über eine zur Stirnfläche 10 im wesentlichen parallele Ringfläche 10a verbunden.
Der Kolben 6 hat einen Kopf 11 mit einer zylindrischen Ümfangsfläche 12 und einem quer zu dieser verlaufenden
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- fir -
Boden 13 am oberen Ende sowie einer ringförmigen Wandung 14 am unteren Ende, welche die Umfangsfläche 12 mit einer am Kopf 11 abwärts hervorstehenden Verlängerungsbuchse 15 verbindet. Der Kolben 6 ist so im Zylinder 7 angeordnet, daß die Umfangsfläche 12 des Kopfs 11 und die Verlängerungsbuchse 15 in gleitender Anlage an der oberen bzw. unteren Umfangswand 8 bzw. 9 des Zylinders geführt sind. Auf diese Weise begrenzt der Kolben 6 zusammen mit dem Zylinder 7 und dem Kurbelgehäuse 2 drei Kammern 16, 17, 18, von denen das Volumen der ersten bei den Bewegungen des Kolbens umgekehrt proportional dem Volumen der beiden anderen Kammern veränderlich ist.
Die erste Kammer 16 ist durch ein Teil der oberen Umfangswand 8, die Stirnwand 10 und den Kolbenboden 13 begrenzt. Aus der Stirnfläche 10 ragen die Elektroden einer Zündkerze 19 in die erste Kammer 16 hinein. Die zweite Kammer ist durch ein Teil der oberen Umfangswand 8, die Verlängerungsbuchse 15 des Kolbens 6, an der Oberseite durch die ringförmige Wandung 14 und nach unten durch die Ringfläche 10a begrenzt. Die dritte Kammer 18 schließlich ist durch die Innenwandungen des hohlen Kolbens 6, ein Teil der Umfangswand 9 des Zylinders und die Innenflächen des Kurbelgehäuses 2 begrenzt.
Die erste Kammer 16 ist über einen nahe dem oberen Ende derselben in der oberen Umfangswand 8 gebildeten Auslaßschlitz 20 mit der freien Umgebung stromungsverbunden. Die zweite Kammer 17 ist mit der ersten Kammer 16 über einen entlang der Außenseite des Zylinder 7 verlaufenden Überströmkanal 21 verbindbar, welcher nahe der Ringfläche 10a über einen in der Umfangsfläche 8 gebildeten Durchlaß 22 in der zweiten und, wie insbesondere in Fig. 2 dargestellt, über zwei beiderseits des Auslaßschlitzes 20 und etwas tiefer als dieser in der oberen Utnfanersfläciie 8 gebildete Durchlässe 23 in der ersten Kammer 16 ausmündet.
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Ein zweiter an der Außenseite des Zylinders 7 entlang verlaufender Überströmkanal 2Ί mundet am unteren Ende über einen Durchlaß 25 i· Kurbelgehäuse 2 bzw. in der dritten Saner 18 und am oberen Ende über einen Durchlaß in der ersten Kammer 16. Vie nan in Pig. 2 erkennt, ist der zuletzt genannte Durchlaß 26 diametral gegenüber dem Auslaßschlitz 20 and ob ein Stück tiefer Tals die Durchlässe 23 in der Wandung 8 des Zylinders 7 gebildet.
Ein erster Ansangkanal 27 Bit einem Luftfilter 28 mündet über einen in der Ringfläche 10a gebildeten und mittels eines Bückschlagventils 30 gesteuerten ersten rani«B 29 in der zweiten K 17·
Ein zweiter Ansaugkanal 31 nit einem Luftfilter 32 mündet über einen Vergaser 33 und einen zweiten, mittels eines Bückschlagventils 35 gesteuerten Einlaß 34- in der dritten Kammer 18.
Anstelle des in Fig. 1 dargestellten Bückschlag- oder Flatterventils 35 kann für die Steuerung des Einlasses JA auch eine andere bekannte Absperreinrichtung verwendet werden. So kann der Bin! aß 3t etwa mittels an der Kurbelwelle 3 befestigter (nicht gezeigter) Ausgleichsgewichte gesteuert oder in der unteren Zylinderwandung geformt sein, so daß er dann von der Verlängerungsbuchse 15 des Kolbens gesteuert ist.
Bei der Bewegung des Kolbens 6 vom unteren zum oberen Totopunkt verkleinert sich das Volumen der ersten Kammer 16, während sich das ά·τ zweiten und dritten Kammer 17 bzw. vergrößert. Dadurch entsteht in den beiden letzteren Kammern ein Unterdruck, aufgrund dessen über den Einlaß 29 reine Luft und über den Einlaß 3* ein überfettes Luf f;-3reniistoff-Sch3ierölgeoisch angesaugt wird. Der sich zum oberen Totpunkt bewegende Kolben verschließt nachein-
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ander die Durchlässe 26 und 23 und sperrt dadurch die Strömungsverbindung zwischen der ersten Kammer 16 und der dritten bzw. zweiten Kammer 18 bzw. 17. Zuletzt
verschließt der Kolben 6 den Auslaßschlitz 20, so daß das in der ersten Kammer 16 vorhandene Gemisch nun
zwischen dem Kolben 6 und der Stirnwand 10 des Zylinders komprimiert wird. Nach der Zündung des Gemischs bewegt sich der Kolben 6 dann wieder abwärts zum unteren Totpunkt, wobei sich das Volumen der ersten Kammer 16 vergrößert und das der zweiten und dritten Kammern 17 bzw. verkleinert. Aufgrund des dadurch in den zuletzt genannten Kammern entstehenden Überdrucks schließen die den Einlassen 29 bzw. 34 zugeordneten Rückschlagventile 30 bzw. 35- Auf seinem Wege zum unteren Totpunkt gibt der Kolben zunächst den Auslaßschlitz 20 frei, so daß die Verbrennungsgase aus der ersten Kammer 16 ausströmen können, und anschließend die beiden Durchlässe 23, über welche nun die in der zweiten Kammer 17 komprimierte Luft in die erste Kammer 16 einströmen und diese spülen kann.
Bevor die der ersten Kammer 16 über die Durchlässe 23 zugeführte reine Luft wenigstens zu einem Teil durch
den Auslaßschlitz 20 austritt, strömt sie im wesentlichen in Richtung der in Pig. 2 eingezeichneten Pfeile durch die Kammer, so daß in der Mitte derselben unmittelbar unterhalb der Elektroden der Zündkerze 19 ein stationärer Wirbel entsteht. Anschließend gibt der Kolben 6 dann den Durchlaß 26 frei, so daß das in der dritten
Kammer 18 komprimierte überfette Gemisch in die erste Kammer 16 einströmen kann. Durch den von der Spülluft gebildeten stationären Wirbel wird das Gemisch im wesentlichen in einem Bereich unmittelbar unter den Elektroden der Zündkerze 19 zusammengehalten.
Bei der anschließenden Bewegung des Kolbens 6 zum oberen Totpunkt werden wiederum die Durchlässe 26, 23 und 20
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nacheinander geschlossen und das in der ersten Kammer vorhandene Gemisch anschließend zwischen dem Kolben 6 und der Stirnwand 10 des Zylinders komprimiert. Aufgrund der Art und Weise, in welcher das Gemisch der ersten Kammer 16 zugeführt wurde, findet keine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffs in der Kammer statt, so daß diese am Ende des Kompressionshubs mit einem äußerst mageren Gemisch gefüllt ist, ausgenommen einen relativ kleinen Bereich überfetten Gemische um die Elektroden der Zündkerze 19 herum. Dieses Gemisch kann von der Zündkerze gezündet werden und hat dann, wie vorstehend erläutert, die Wirkung einer Initial zündung für das magere Gemisch.
Im Unterschied zu dem eingangs beschriebenen bekannten Zweitaktmotor wird das Gemisch bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine 1 also nicht mit der komprimierten und dem Zylinder zuströmenden Luft sondern mit unter Umgebungsdruck stehender Ansaugluft aufbereitet. Daher kann für die Aufbereitung des Gemische ein relativ kostengünstiger und betriebssicherer Vergaser herkömmlicher Art verwendet werden.
Eine in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in Fig. 3 dargestellte Zweitakt-Brennkraftmaschine 40 unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform 1 im wesentlichen lediglich dadurch, daß anstelle des ersten OberStrömkanals 21 ein Durchlaß 4-1 vorhanden ist, welcher die zweite Kammer mit dem zweiten Oberströmkanal 24- verbindet. Der Durchlaß 41 ist von einer Klappe 43 gesteuert, welche den Durchlaß 41 schließt, solange der Druck im Oberströmkanal 24 höher ist als in der zweiten Kammer 17, und den Überströmkanal 24 absperrt, wenn der darin herrschende Druck niedriger ist als in der zweiten Kammer 17-
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Wie man in Fig. 4 erkennt, mündet der Überströmkanal 24 hier über mehrere Einlaßschlitze 44 in die erste Kammer Die Einlaßschlitze 44 sind in bezug auf eine durch den Auslaßschlitz 20 hindurch verlaufende Diametrale der ersten Kammer im wesentlichen symmetrisch angeordnet und so geformt, daß sie die über sie austretenden Gasströme auf einen dem Auslaßschlitz 20 diametral gegenüberliegenden Punkt der ersten Kammer 16 richten.
Bei der Bewegung des Kolbens 6 zum unteren Totpunkt steigt der Druck in der zweiten Kammer 17 schneller an als in der dritten Kammer 18. Werden dann die Einlaßschlitze 44 vom Kolben 6 freigegeben, so strömt daher erst reine Spülluft aus der zweiten Kammer 17 in die erste Kammer 16 und anschließend das überfette Gemisch aus der dritten Kammer 18.
In Fig. 5 und 6 sind zwei praktische Ausführungsformen des Kolbens 6 dargestellt.
Der in Fig. 5 gezeigte Kolben 5a hat einen zylindrischen Kopf 50 und eine damit einstückige, unten hervorstehende Verlängerungsbuchse 51· Diese hat eine mit einer zylindrischen Umfangsflache 53 des Kopfs 50 koaxiale zylindrische Umfangsflache 52. Der Kopf 50 hat in seiner Umfangsfläche 53 mehrere Nuten 5^ für die Aufnahme von (nicht gezeigten) elastischen Kolbenringen. In der Verlängerungsbuchse 51 und einem Teil des Kopfs 50 ist ein sich abwärts erweiternder, mit dem Kolben insgesamt koaxialer kegelstumpfförmiger Hohlraum 55 geformt. Im oberen Bereich des Hohlraums 55 ist der Kopf von einer Querbohrung 56 für die Aufnahme eines (nicht gezeigten) Kolbenbolzens für die Verbindung des Kolbens mit der Pleuelstange durchsetzt. Für die Sicherung des Kolbenbolzens in Kolben dienende (nicht gezeigte) oesgerringe finden Aufnahme in in der Bohrung 56 gefönten Ringnuten 57·
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Die einstückige Ausführung des Kolbens 6a gewährleistet zwar eine sehr hohe Festigkeit und gute Haltbarkeit, erfordert jedoch eine äußerst genaue Bearbeitung der miteinander koaxialen Umfangsflächen 52 und 53 des Kolbens sowie der koaxialen Zylinderflächen 3 und 9.
Diese Bearbeitung ist bei dem Kolben 6b in der in Fig. gezeigten Ausführungsform wesentlich erleichtert.
Der Kolben 6b hat einen becherförmigen, unten offenen Kopf 60 mit einer eine Umfangsfläche 62 aufweisenden zylindrischen Wandung 61 und einem eine im wesentlichen ebene Oberseite aufweisenden Boden 63« an dessen Innenseite ein mit der Wandung 61 koaxialer Stutzen 64- abwärts hervorsteht. Dieser hat an der Außenseite eine Ringnut für die Aufnahme eines Dichtungsrings 65·
Die Wandung 61 des Kopfs 60 hat an der Außenseite mehrere Ringnuten 66 für die Aufnahme jeweils eines (nicht gezeigten) elastischen Kolbenrings, und ist von zwei einander diametral gegenüberliegenden Bohrungen 67 durchsetzt, in denen ein Kolbenbolzen 69 für die Verbindung des Kolbens 6b mit der Pleuelstange 5 zwischen zwei Segerringen 68 festgehalten ist.
Der Kolbenbolzen 69 durchsetzt außerdem zwei miteinander fluchtende Radialbohrungen 70 einer eine zylindrische Umfangsflache 72 aufweisenden rohrförmigen .~Buch?se 71, welche mit ihrem oberen Ende auf den Dichtungsring aufgeschoben ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Kolben 6b können sich dessen Umfangsflächen 62 und 72 Dank der elastischen Verbindung zwischen dem Kopf 60 und der rohrförmigen Buchse den koaxialen Zjlinderflächen 3, 9 innerhalb gewisser Grenzen anpassen.
Rmfi?fi/0828

Claims (10)

  1. it!'.
    ATENTANWALTc A. GiRUNECKER
    H. KJNKELDEY
    7 R K 7 q Δ
    K. SCHUMANN
    w· STOCKMAIR
    OH-Mi-MCALTXOl
    P. H. JAKOB
    G. BEZOLD
    nwwi moat
    8 MÜNCHEN
    ta
    Zweitakt-Brennkraftmaschine mit wenigstens einem Zylinder, einem mit diesem verbundenen Kurbelgehäuse, einem verschieblich im Zylinder geführten Kolben, einer im Kopf dee Zylinders angeordneten Zündkerze, wenigstens einem nahe dem Zylinderkopf in der Ümfangswand des Zylinders gebildeten Auslaßschlitz und Einrichtungen für die Speisung des Zylinders während des Arbeitshubs des Kolbens zunächst mit einer vorbestimmten Menge Spülluft und danach mit einer vorbestimmten Menge eines überfetten Gemische, dadurch gekennze i chne t, daß die Einrichtungen für die Speisung des Zylinders (7) eine erste, eine zweite und eine dritte Kammer (16 bzw. 17 bzw. 18) aufweisen, welche im Normalzustand nicht miteinander strömungsverbunden sind und von denen das Volumen der ersten Kammer bei den Bewegungen des Kolbens (6) umgekehrt proportional dem Volumen der beiden anderen Kammern veränderlich ist, daß die zweite und die dritte Kammer über einen ersten bzw. einen zweiten Einlaß (29 bzw. 3*0 mit der Umgebungsluft in Strömungsverbindung
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    TKLETON <C) ItMM TKLKX OS-MMO - WUmiMI MOWWAT
    ORIGINAL INSPECTED
    versetzbar sind, daß die dritte Kammer über den zweiten Einlaß mit einem Vergaser (33) verbunden ist, daß der erste und der zweite Einlaß eine während wenigstens eines Teils des Arbeitshubs des Kolbens unter Steuerung durch den Kolben schließend betätigbare erste bzw. zweie Absperreinrichtung (30 bzw. 35) aufweisen, und daß.die zweite und die dritte Kammer wenigstens während der Zeit, während welcher die Absperreinrichtungen geschlossen sind, über die erste Kammer mit dem Auslaßschlitz (20) strömungsverbunden sind.
  2. 2. Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Kammer (16, 17) innerhalb des Zylinders (7) durch den Kolben (6) begrenzt sind.
  3. 3- Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz eichnet, daß der Kolben (6) zwei miteinander koaxiale zylindrische Teile (11, 15) aufweist, deren erstes, dem Zylinderkopf (10) zugewandter» einen größeren Durchmesser hat als das zweite, daß der Zylinder (7) ein erstes und ein zweites, durch miteinander koaxiale Umfangsflachen (8, 9) begrenztes Teil aufweist, von denen das erste einen größeren Durchmesser hat als das zweite und an einer Seite über eine Ringfläche (10a) mit diesem und an der anderen Seite mit dem Zylinderkopf (10) verbunden ist, daß sich die erste Kammer (16) zwischen dem Zylinderkopf und dem ersten Teil des Kolbens erstreckt und daß die zweite Kammer (17) ringförmig ist und im ersten Teil des Zylinders durch das erste Teil des Kolbens und die Ringfläche begrenzt ist.
  4. 4-. Brennkraftmaschine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Kammer (18) sich innerhalb wenigstens eines Teils des Kurbelgehäuses"
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    (2) und wenigstens eines Teils des zweiten Teils (9) des Zylinders (7) erstreckt.
  5. 5. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6) einen zylindrischen Kopf (11) und eine mit diesem koaxiale und fest damit verbundene zylindrische Verlängerung (15) aufweist.
  6. 6. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (6b) einen becherförmigen Kopf (60) von zylindrischer Außenform und eine sich von einer Innenfläche des Bodens (63) des Kopfs abwärts erstreckende, rohrförmige Verlängerung (71) von zylindrischer Außenform aufweist, daß die Verlängerung mittels einer Verbindungseinrichtung (69) abnehmbar am Kopf befestigt ist und daß die Verlängerung mittels einer elastischen Einrichtung (65) gegenüber dem Boden des Kopfs zentriert gehalten ist.
  7. 7· Brennkraftmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung einen den Kopf (60) und die rohrförmige Verlängerung (71) diametral durchsetzenden, verdrehbaren Kolbenbolzen aufweist, mittels dessen der Kolben (6b) mit der Pleuelstange (5) verbunden ist.
  8. 8. Brennkraftmaschine nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Zentriereinrichtung einen in Axialrichtung am Boden (63) des becherförmigen Kolbenkopfs (60) hervorstehenden zylindrischen Ansatz (64) und eine auf diesem angeordnete elastische Ringdichtung aufweist und daß die rohrförmige Verlängerung (71) in Kontakt mit der Ringdichtung auf den Ansatz aufgesetzt ist.
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    275S794
  9. 9- Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Strömungsverbindung zwischen der zweiten und der dritten Kammer (17» 18) und der ersten Kammer (16) einen ersten und einen zweiten, sich zwischen der zweiten bzw. dritten Kammer und der ersten Kammer an der Außenseite des Zylinders (7) entlang erstreckenden Überströmkanal (21 bzw. 24) aufweisen, welche über jeweils wenigstens einen Durchlaß (23 bzw. 26) in der ersten Kammer ausmünden, wobei der Durchlaß des ersten Überströmkanals in einer Höhe zwischen dem Auslaßschlitz (20) und dem Durchlaß des zweiten Überströmkanals ausmündet.
  10. 10. Brennkraftmaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen für die Strönungsverbindung zwischen der zweiten und der dritten Kammer (17, 18) und der ersten Kammer (16) einen sich außerhalb des Zylinders (7) zwischen der dritten und der ersten Kammer erstreckenden Überströmkanal- (24) aufweisen, welcher über einen Durchlaß (41) mit der zweiten Kammer verbindbar ist und über einen Durchlaß (44), dessen Abstand zum Zylinderkopf (10) größer ist als der des Auslaßschlitzes (20), in den Zylinder (7) mündet, und daß an dem Durchlaß zwischen der zweiten Kammer und dem Überströmkanal eine Absperreinrichtung (43) angeordnet ist, , mittels welcher jeweils diejenige der zweiten und dritten Kammern, in welcher der höhere Druck herrscht, mit dem im Zylinder ausmündenden Durchlaß in Strömungsverbindung bringbar ist.
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DE19772756794 1976-12-21 1977-12-20 Zweitakt-brennkraftmaschine mit gemischzufuhr fuer die geschichtete zylinderfuellung Withdrawn DE2756794A1 (de)

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