DE2850809C2 - Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

11. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche I bis 10. dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar mit der Gebläsekammer verbundene Spülschlitz (128Q so eng ist. daß die Einblasung des Spülgemisches durch dieser. Spülschlitz mit so hoher Geschwindigkeit erfolgt daß im Arbeitszylinder (102) der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) turbulente Strömung erzeugt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine für Kraftfahrzeuge gemäß dem

Oberbegriff von Patentanspruch 1. Eine solche ⁷weitakt-Otto-Brennkraftmaschine gehört aufgrund der nachveröffentlichten älteren Patentanmeldung P 28 44 309.6 zum Stand der Technik

Bekannt durch die CH-PS 2 34 888 ist eine Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine mit zumindest einer Zweitakt- Arbeitszylinder- Kolben- Baugruppe mit Gleichstromspülung, die zwei horizontal angeordnete Gegenkolben, zwei Ku-belgehäuse, in denen Kurbelgehäuseverdichtung erfolgt und aus den Kurbelgehäusen gespeiste Hauptspülschlitze aufweist, mit einem Zusatzgebläse und mit einer ersten Leitung, aie das Zusatzgebläse mit zumindest einem Kurbelgehäuse der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe verbinde¹.. i*^: dieser bekannten Brennkraftmaschine .viro Spr"~-;misch oder Luft aus den beiden Kurbelgenäi.a·;'· ! trch die Hauptspülschlitze in den Arbeitszyhni⁴' ~ κ..!geblasen. Das Zusatzgebläse wird von der A __itEzyIinder-Kolben-Baugruppe angetrieben ·■ i ist ais Radialgebläse ausgebildet. Das Zusatzgebii^' dieser bekannten Brennkraftmaschine fördert Luft in die Kurbelgehäuse und wirkt somit als Aufladegebläse. Aufgrund der Kombination von Aufladung und Gleichstromspülung ist es möglich, die im Arbeitszylinder verbliebenen Abgase durch das Spülgemisch bei hohem Druck gleichmäßig auszutreiben, ohne daß es zu nachteiliger Mischung zwischen dem Spülgemisch und den Abgasen kommt. Dies hat im Prinzip geringe Spülverluste zur Folge. Ein weiterer Vorteil der bekannten Brennkraftmaschine besteht in ihrer kompakten Ausbildung und somit ihrer Eignung für Kraftfahi zeuge mit Frontmotor und Vorderradantrieb.

Nachteilig bei dieser bekannten Zweitakt-Otto-Brtnnkraftmaschine ist. daß insbesondere bei hohen Drehzahlen die Spülung und somit der volumetrische Wirkungsgrad unzureichend ist.

Aus der DE-PS 4 22 412 und der DE-PS 4 16 629 ist jeweils eine Brennkraftmaschine bekannt, die mit Kurbelgehäuseverdichtung arbeitet und ein Zusatzgebläse aufweist, das in das Kurbelgehäuse einspeist. Dabei ist das Zusatzgebläse als Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe in Hubkolbenbauart ausgebildet.

Aus der US-PS 23 47 444 ist eine Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine bekannt bei der keine Kurbelgehäuseverdichtung erfolgt, sondern die Spuüuft und Ladeluft ausschließlich von einem Zusatzgebläse geliefert und verdichtet wird, das als Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe in Hubkolbtnbauart ausgebildet ist.

Bei der dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 zugrundeliegenden Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine gemäß der zum nachveröffentiichten Stand der Technik gehörenden DE-OS 28 44 309 ist bereits zusätzlich zu den oben angegebenen Merkmalen der Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine gemäß der CH-PS 2 84 888 vorgesehen, daß das Zusatzgebläse zumindest eine Gebläsezylinder-KoIben-Baugruppe in Hubkolbenbauart aufweist und von der Arbeitszylinder Kolben-Baugruppe synchron /u dieser derart angetrieben wird, daß der obere Totpunkt des Gebläsekolbens in der Gebläsekammer in dem Zeitraum vom Erreichen des unteren Totpunkts der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe bis zum Schließzeilpunkt der Hauptspülschlitze liegt, und daß eine Schließeinrichtung zum Schließen der ersten Leitung während einer bestimmten Schließperiode im Kurbelwinkeldiagrarrm vorgesehen ist. Diese zum Stand der Technik gehörende Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine, bei der die Schließeinrichtung ein Einwegventil ist das einet Rückströmung auf dem Kurbelgehäuse vorbeugt ist bereits ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad erreicht ohne daß Spülgemisch nennenswert zum Auslaß durchgeblasen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine hinsichtlich eines hohen volumetrischen Wirkungsgrades auch bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen weiter zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die

;.) Kombination der Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine arbeitet das Zusatzgebläse während einer ersten Phase seine? Betriebes als Aufladegebläse, das das von ihm

: 5 gelieferte Gemisch einem Kurbelgehäuse einspeist damit sowohl die Menge als auch der Druck des im Kurbelgehäuse verdichteten Spülgemisches größer sind. Danach wird zu einem bestimmten Zeitpunkt in einem Phasenbereich vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens d^;e Einspeisung von Spülgemisch aus dem Zusatzgebläse in das Kurbelgehäuse unterbrochen, wonach während des restlichen Teiles u«_r Spülperiode das Spülgemisch aus dem Zusatzgebläse dhekt in den Arbeitszylinder eingeleitet wird, so daß für wirksame Gemtschströmung im Arbeitszylinder während des größten Teiles der Spülperiode gesorgt wird, während der die Spüischlitze offen sind. Damit dies möglich ist ist die Betriebsphase des Zusatzgebläses bezüglich der Betriebsphase der Kurbelgehäuseverdichtung zeitlich

in etwas verzögert, d. h. der Gebläsekolber. des Zusatzgebläses erreicht seinen oberen Totpunkt, nachdem der Arbeitskolben seinen unteren Totpunkt passiert hat

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Brennkraftmaschine werden hoher Spüldruck und langdauernde Spülgemischeinspeisung erreicht Durch die gleichzeitige Anwendung von hohem Spüldruck und langdauernder Spülgemischeinspeisung einerseits und von Gleichstromspülung andererseits kann die erfindungsgemäBe Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine selbst in verhältnismäßig hohen Drehzahlbereichen arbe^:;en. in denen Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschinen mit herkömmlicher Kurbelgehäuseverdichtung — selbst bei Aufladung — nur eine unzureichend niedrige spezifische Nutzleistung haben.

in vorteilhafter Ausbildung der Erfirtuung kann wie beim Gegenstand der nachveröffentlichten, zum Stand der Technik gehörenden DE-OS 28 44 309 vorgesehen sein, daß der Hubraum des Zusatzgebläses 0,35 bis 0,85mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe ist. die von der Gebläsezylinder-Kolben-Baugrupps mu Spulgcrnisch versorgt wird. Dabei bedeutet der Gesamthubraum der Arbeitszylinder Κ« Iben-Baugruppe den vom Arbeitskolben während seine·· Bewegung vom unteren Totpunkt zum oberen Totpunkt dherstrichenen Raum. Dtr Nutzhubraum, den der Arbeiwoiben überstreicht, nachdem er die Auslaßschlitze geschlossen hat. ist kleiner als der Gesamthubraum. Wenn die Brennkraftmaschine mehr als einen Arbeitszylinder oder mehr als einen Gebläsezylinder aufweist, ist der Gesamthubraum der Arbeitszylinder bzw. der Gebläsezylinder die Summe der Gesamthubräume der jeweiligen Kolben der Arbeitszylinder oder des Gebläses. Die Grenzwerte de. Bereiches von 0,35 bis 0,85 sind unter Berücksichtigung der Menge und des Druckes des Spülgemisches bestimmt worden, das benötigt wird, um hohen volumetrischen Wirkungsgrad bei der Einspeisung der Frischladung in einen Arbeitszylinder zu erreichen, wobei der volumetrische

Wirkungsgrad Werte im Bereich von 75% bis 100% oder sogar in gewissen Fällen mehr erreicht. Um den volumetrischen Wirkungsgrad der Einspeisung von frischem Gemisch in einen Arbeitszylinder zu erhöhen, ist es zweckmäßig, die Spülgemischmenge zu erhöhen. Wenn jedoch die Spülgemischmenge zu stark erhöht wird, besteht die Gefahr, daß während des Spülen» Spülgemisch zum Auspuff durchgeblasen wird, so daß der Kraftstoffverbrauch höher ist und die Konzentration unverbrannter Kohlenwasserstoffe im Abgas to ebenfalls größer ist. Der genannte Wert von 0.85 ist der obere Grenzwert, der unter Berücksichtigung der Tatsache festgelegt wurde, daß die erfindungsgemäße Brennkraftmaschine ein Ottomotor ist. Der Wert 0J5 ist der untere Grenzwert, mit dem gearbeitet werden kann. 1 wenn der volumetrische Wirkungsgrad des Arbeits/ylinders nur ungefähr 75% /u betragen brauch;

Eines der Merkkmale der Erfindung bestehi darin, das Zusatzgebläse mit der Kurbelgehäuseverdichiung auf bestimmte Weise /u kombinieren, damit hoher Druck und hoher Durchfluß des .Spülgemisches während einer verhältnismäßig langen Zeitdauer nach dem Ölinen der Spülschlil^e aufrechtgehalten werden, um dadurch hohen volumetrischen Wirkungsgrad des Arbcitszylinders zu erreichen. In Verbindung damit is( vorgesehen. daß der obere Totpunkt des Zusat/gebläses relativ /um unteren Totpunkt der Arbeits-ylindcr-KoIbcn-ßaugruppe nachversetzt ist. d. h. mit anderen Worten, daß der untere Totpunkt des Zusat/gebläses relativ /um oberen Totpunkt der Arbeitszylinder Kolben-Baugrup- jo pe und somit zum unteren Totpunkt der Kurbelgehäuseverdichtung zeitlich nachverset/i ist. Wenn diese Phasenverschiebung jedoch zu groß ist. ist der Lieferdruck des Zusatzgebläses zum Zeitpunkt des Öffnens der Spülschlil/c unzureichend, so daß der Druck im Kurbelgehäuse nicht auf den Wen erhohl ist. der notwendig ist. um die erfindungsgemäß angestrebte Wirkung zu erzielen, insbesondere weil der vofumein sehe Wirkungsgrad der Brennkraftmaschine bei hohen Drehzahlen erhöht werden soll, ist hoher Spüldruck /um Spülung-Öffnungszeitpunkt erforderlich, in diesem Fall muß daher der Gebläsekolben des Zusatzgebläse«, bereits einen beträchtlichen Weg seit seinem unteren Totpunkt zurückgelegt haben, bevor die Spülschlit/e öffnen. Im Hinblick darauf wird der untere Totpunkt des Zusatzgebläses vorzugsweise so festgelegt, daß er in einem Zeitraum zwischen 15 vor und 15 nach einem Zeitpunkt liegt, der 90° vor dem Spülung-Öffnungszeit punkt (So)acT A^rbeitszy!inder-Kolben-Baugruppe liegt, die vom Zusatzgebläse mit Spülgemisch versorgt wird. Dadurch, daß der untere Totpunkt des Zusatzgebläses :n diesem Phasenbereich liegt und daß das vom Zusatzgebläse gelieferte Gemisch in das Kurbelgehäuse eingeleitet wird, wird der Druck im Kurbelgehäuse so stark erhönt. daß der Spüldruck zu Beginn der Spülperiode aufgrund des Zusammenwirkens der Kurbelgehäuseverdichtung und des Zusatzgebläses in gewünschter Weise so stark erhöht ist, daß die erfindungsgemäß angestrebte Wirkung erzielt wird.

Der Spüldruck zum Spülung-Öffnungszeitpunkt (So) ist durch verschiedene Einflußgrößen bestimmt Zu diesen Einflußgrößen gehören: Der Verdichtungsraum des Kurbelgehäuses; der Hubraum des Zusatzgebläses: der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt b5 (So): ob das Liefergemisch des Zusatzgebläses beiden Kurbelgehäusen einer Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe mit zwei horizontal angeordneten Gegenkolben oder lediglich einem der zwei Kurbelgehäuse zugeführt wird; wenn das Spülgeinisch lediglich einem Kurbelgehäuse zugeführt wird, ob das Spülgemisch aus diesem einen Kurbelgehäuse und das Spülgemisch aus dem anderen Kurbelgehäuse sich gegenseitig so beeinflus-™π .ß der Druck des ersten Spülgemisches verringert isw. Selbst wenn der Druck und der Durchfluß des Kurbelgehäuse gelieferten Spülgemisches durch 1 . ;ung von Spülgemisch aus dem Zusätzgebläse in das Kurbelgehäuse erhöht werden, sinkt der Druck im Kurbelgehäuse stark ab. wenn sich der Arbeitskolben seinem unteren Totpunkt nähert, da die Bewegung des Arbeitskolbens wahrend seiner Annäherung an den unteren Totpunkt erheblich langsamer wird, wodurch die Wirkung der Kurbelgehäuscverdichtung geschwächt wird. Ferner ist /u beachten, daß das Kurbelgehäuse mit seinem Saugtakt beginnt, nachdem der Arbeitskolben seinen unteren Totpunkt passiert hat. im Ilinbliik darauf ist bei der Erfindung vorgesehen, die Finspeisung von Spulgemisch aus dem /usat/gebläse in das Kurbelgehäuse /u unterbrechen, bevor der Arbeitskolben seinen unteren Totpunkt erreicht, und danach das /um Zusat/gebläse gelieferte Spulgemisch direkt in den Arbeitszylinder einzuspeisen Auf diese Weise wird die Finspeisung von Spulgemisch in den Arbeitszylinder wirksam auch während der /weiten Hälfte der Spulpenode, d h nach dem unteren Totpunkt des Arbeits'- »Ibens. aufrechtgehalten. und es wird vermieden, daß das vom Zusat/gebläse gelieferte Spülgemisch nutzlos in das Kurbelgehäuse eingespeist wird, in dem der Saugtakl ablauf: |e dichter de- untere Totpunkt des Zusat/gebläses beim Spülung Aftnung/eilpunkt (So) liegt oder je früher die Finspeisung von Spulgemisch aus dem Zusatzgebläse in das Kurbelgehäuse unterbrochen wird, desto mehr Spülgemisch verbleibt zum Zeitpunkt der Unterbrechung im Zusatzgebläse, so daß eine größere Spülgemischmenge direkt aus dem Zusatzgeblase in den Arbeitszylinder eingespeist wird, nachdem die Finspeisung von Spulgemisch aus dem Zusatzgebläse in das Kurbelgehäuse unterbrochen worden ist. Vorzugsweise ist der Zeitpunkt der Unterbrechung, d. h. der Zeitpunkt zu dem die Leitung, die das Spulgemisch vom Zusatzgfcöläse zum Kurbelgehäuse leitet, unterbrochen wird, so festgelegt, daß er im Kurbelvvinkeldjagramm in einem Bereich von 10bis 30 vordem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt In diesem Zusammenhang sei klargestellt daß in der vorliegenden Beschreibung als Offnungszeitpunkt der Spülschlitze oder der Auslaßschlitze derjenige Zeitpunkt bzw. Phasenpunkt bezeichnet wird, zu dem das Öf^f ".en der Spülschlitze bzw. Auslaßschlitze beginnt, und daß als Schfteßzeirpunki der Spükchihze oder Auslaßschlitze derjenige Phasenpunkt bzw. Zeitpunkt bezeichnet wird, zu dem das Schließen der Spülschlitze bzw. Auslaßsrhlitze beginnt.

In Verbindung mit dem Merkmal, daß die Einspeisung von Spulgemisch aus dem Zusatzgebläse in das Kurbelgehäuse zu einem Zeitpunkt während der Spülperiode unterbrochen wird und daß danach das vom Zusatzgebläse gelieferte Spülgemisch direkt in den Arbeitszylinder eingespeist wird, kann in vorteilhafter Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, den Spülschlitz, durch den das Spulgemisch direkt vom Zusatzgebläse in den Arbeitszylinder eingespeist wird, an der Mündung in den Arbeitszylinder beträchtlich zu drosseln. Es ist heute üblich, das Luft-Kraftstoff-Verhältnis des einem Ottomotor zugeführten Gemisches zu erhöhen, d. h. mit magerem Gemisch zu arbeiten, um

den Gehalt an Schadstoffen im Abgas zu verringern. Magere Verbrennung erfolgt insbesondere bei Teillast- :betrieb der Brennkraftmaschine. Im Teillastbetrieb ist die Drosselklappe teilweise geschlossen, was zwangsläufig zur Folge hat, daß der Liefergrad des Spülgemiisches niedrig ist, so daß eine größere Abgasmenge im Arbeitszylinder zurückbleibt. Im Teillastbetrieb mit magerer Verbrennung sinkt daher die 'Zündwilligkeit ides Luft'kraftstoff-Gernisches stark, wobei jauch die fBrenngeschWindig^eil des Lüft-Kraftstoff^:Geniisches 'stark Verringert ist. Diese Schwierigkeit 2ti können wirksam dadurch behoben werden, daß das von einem Zeitpunkt während der Spülperiode an vom Zusatzgeblase direkt in den Arbeitszylinder eingespeiste Spülgemisch als Strahl in den Arbeitszylinder eingeblasen wird, und zwar aufgrund der Drosselung der Leitung, die das Spülgemisch direkt vom Zusatzgebläse zum Arbeitszylinder leitet, an ihrem in den Arbeitszylinder mündenden Ende. Der Strahl erzeugt im Arbeitszylinder Turbulenzen, die die Zündwilligkeit und die Brenngeschwindigkeit des Luft-Kraftstoff-Gemisches deutlich verbessern. Da diese Turbulenzen des Spülgemisches hauptsächlich während der zweiten Hälfte der Spülperiode erzeugt werden, brauchen diejenigen Nachteile nicht in Kauf genommen zu werden, die auftreten wurden, wenn die Turbulenzen zu einem früheren Zeitpunkt der Spülperiode erzeugt würden. Diese Nachteile würden darin bestehen, daß das Spülgemisch und die Abgase im Arbeitszylinder sich mischen oder daß das Spülgemisch während des Spülens direkt ..um Auspuff durchgeblasen wird. Ferner ist günstig, daß die Turbulenzen während des Verdichtungshubes des Arbeitszylinders bestehen bleiben, da die Turbulenzen des Cpülgemisches aufgrund der Einstrahlung von Gemisch nach dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens erzeugt werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Kurbelwinkeldiagramm, das die Betriebsphasen der Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine wiedergibt,

Fig.2 ein Indikatordiagramm, das den Druck des .Zusatzgebläses und den durch Kurbelgehäuseverdichtung erzeugten Druck in Abhängigkeit von der Lage des Arbeitskolbens für eine erfindungsgemäße Zweitakt-■Otto-Brennkraftmaschine wiedergibt, wobei ferner zum Vergleich der Druck im Kurbelgehäuse einer Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine mit herkömmlicher Kurbelgehäuseverdichlung dargestellt ist,

F i g. 3 einen schematischen Horizontalschnitt durch eine erste Ausführungsform der Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine,

F i g. 4 eine Schnittdarstellung gemäß IV-IV in F i g. 3,

F i g. 5 und 6 Schnittdarstellungen gemäß V-V und gemäß VI-VI in F i g.4,

F i g. 7 eine schematische horizontale Schnittdarstellung durch eine zweite Ausfuhrungsform der Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine,

Fig.8 eine Schnittdarstellung gemäß XV-XV in Fig. 7, wobei der Schnitt teilweise gemäß XXXI-XXXI in F ig. 7 verläuft,

Fig.9 eine Schnittdarstellung gemäß XVI-XVI in Fig. 8 und

Fig. 10 ein Fig.2 ähnliches Indikatordiagramm für die zweite Ausffihrungsform der Erfindung.

Zunächst wird auf die Fig.3 bis 6 eingegangen, in denen eine erste Ausführungsform der Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine dargestellt ist, die im folgenden auch als Zweitakt-Ottomotor oder lediglich Zweitaktmotor bezeichnet wird. Der dargestellte Zweitaktmotor umfaßt einen Zylinderblock 10, der ungefähr die Form eines verhältnismäßig flachen Blocks mit rechtwinkeligem Querschnitt hat und dessen größte Seiten in Einbaulage des Zweitaktmotors horizontal verlaufen. I'm Zylinderblock sind zwei Kurbelwellen 12 und 14 angeordnet, die entlang gegenüberiiegenden Rändern

ίο .des Zylinderblocks Verlaufen und/drehbar in Lagern 10a, ■106 Und IGc bzw. 1(Jd 1Oe und 10f gelagert sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel kann beispielsweise die Kurbelwelle 12 mit Hilfseinrichtungen des Motors verbunden sein, während die Kurbelwelle 14 als 'Ausgangswelle des Motors dient. Im Zylinderblock 10 befinden sich eine Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe, die im folgenden kurz als Arbeitseinheit 100 bezeichnet Wird, sowie ein Zusatzgebläse 300. das als unabhängige Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe, d. h. als Kolbengeblase, mit zwei horizontalen Gegenkolben ausgebildet ist. Im folgenden wird zunächst die Arbeitseinheit erläutert. Die Arbeitseinheit umfaßt einen vom Zylinderblock 10 getragenen Arbeitszylinder 102. Den Arbeitszylirder umgibt ein von einer Kühlmantelwand 104 begrenzter Kühlmantel 106. Im Arbeitszylinder 102 sind zwei Arbeitskolben 108 und 110 angeordnet, wobei sich der eine Arbeitskolben 108 auf der Spülseite, das heißt der in Fig.3 linken Seite, und der andere Arbeitskolben 110 auf der Auslaßseite, das heißt der in Fig. 3 rechten Seite befindet. Jeder Arbeitskolben 108 und 110 ist mit einer Pleuelstange 112 bzw. 114 verbunden, die ihrerseits mit einem Kurbelzapfen 116 bzw. 118 verbunden ist. Die Kurbelzapfen 116 und 118 werden jeweils von Kurbelwangen 120 bzw. 122 getragen, die scheibenförmig ausgebildet sind. Die beiden Kurbelmechanismen, von denen jeder die scheibenförmigen Kurbelwangen und einen Kurbelzapfen umfaßt, sind getrennt voneinander in einem Kurbelgehäuse 124 bzw. 126 untergebracht Diese Kurbelgehäuse haben eine den Kurbelmechanismen entsprechende innere Form, so daß unabhängig vom Drehwinkel der jeweiligen Kurbelwelle der überwiegende Teil des Innenraumes jedes Kurbelgehäuses vom Kurbelmechanismus eingenommen wird, damit der Verdichtungsraum des Kurbelgehäuses minimal ist.

Auf der Spülseite des Arbeitszylinders 102 sind im Zylinder mehrere Spülöffnungen bzw. Spülschlitze J28 ausgebildet, und auf der Auslaßseite des Arbeitszylinders sind in diesem mehrere Auslaßöffnungen bzw.

so Auslaßschlitze 130 ausgebildet. Die Spülschlitze 128 umfassen eine erste Gruppe von Spülschlitzen 128/4 sowie eine zweite Gruppe von Spülschlitzen 128ß die in Axialrichtung des Arbeitszylinders nebeneinander angeordnet sind. Wie Fig.5 zeigt, gehören zu den Spülschlitzen 128Λ zwei einander gegenüber angeordnete Spülschlitze 128,4a, die in Richtung zur Mittellinie des Arbeitszylinders 102 münden, sowie sechs Spülschlitze 128/16, die in Richtung von Achsen münzen, die tangential zu einem gestrichelt dargestellten Zylinder C verlaufen, der koaxial zum Arbeitszylinder 102 innerhalb desselben liegt. Wie F i g. 6 zeigt, gehören zu den Spülschlitzen 128S zwei einander gegenüber angeordnete Spülschlitze i2SBa. die in Richtung zur Mittellinie des Arbeitszylinders 102 münden, sowie sechs Spülschlitze 12SBb. die in Richtung von Achsen münden, die tangential zu einem gestrichelt dargestellten Zylinder C münden, der koaxial zum Arbeitszylinder 102 innerhalb desselben angeordnet ist Ferner sind alle genannten

Spülschlitze in Richtung zur Auslaßseite des Arbeitszylinders geneigt, so daß die aus den Spülschlilzen austretenden Geinischslröme eine Geschwindigkeitskomponente in Richtung zu den Auslaßschlitzen 130 haben. Die erste Gruppe von Spülschlitzen 128/1 steht in Verbindung rr.it einer ersten Spülkammer 132/4, und die zweite Gruppe von Spülschlitzen 128ß steht in Verbindung mit einer zweiten Spülkammer 1325, wobei die beiden Spülkammern dicht beieinander angeordnet sind. Die Auslaßschlitze 130 stehen in Verbindung mit einer Auslaßkammer 134. die mit Auspuffrohren 136 verbunden ist. Die Spülkammer 1324 steht über einen Kanal 1 38 in Verbindung mi! dem Kurbelgehäuse 124. und die Spülkammer 132S steht über einen Kanal 140 in Verbindung mit dem Kurbelgehäuse 126.

Im folgenden wird das Zusatzgebläse 300 beschrieben. Das Zusatzgebläse 300 umfaßt einen Gebläsezylinder 302. der vom Zylinderblock 10 getragen wird. Den Gebläse/ylinder 302 umgibt ein von einer Kühlmantelwand 304 begrenzter Kühlman'el 106. Der Kühlmantel dient dazu, die im Zusatzgebläse 300 erzeugte Verdichtungswärme des Gemisches abzuleiten, um den volumetrischen Wirkungsgrad des Zusatzgebläses zu erhöhen, sowie dazu, bei Betrieb des Zweitaktmotors bei kalter Witterung den Gebläsezylinder vorzuwärmen, damit die Verdampfung des Benzins unterstützt wird. Zu diesem Zweck ist der Kühlmantel 306 mittel'· eines nicht dargestellten Kanals mit dem Kühlmantel 106 des Arbeitszylinder verbunden. Im Gebläsezylinder 302 sind zwei Gebläsekolbcn 308 und 310 einander gegenüber angeordnet. Jeder der Gebläsekolhen 308 und 310 ist mit einer Pleuelstange 312 bzw. 314 verbunden, die ihrerseits mit einem Kurbelzupfen 316 bzw. 318 verbunden is'. Jeder Kurbelzapfen 316 bzw. 318 wird von einer Kurbelwange 320 bzw. 322 getrager., die beim dargestellten Ausführungsbeispiel nur einseitig am freien Ende der Kurbelwelle befestigt ist, um das Gewicht des Zweitaktmotors niedrig /u halten, leder Kurbelmechanisinus, der aus einer Pleuelslange, einem Kurbelzapfen und einer Kurtvlwange besteht, ist in einem Kurbelgehäuse 324 bzw. 326 untergebracht, das über ein nicht dargestelltes Entlüftungsventil, das zwangsläufig für Kurbelgehäuseentlüftung sorgt, mit dem Inneren eines ebenfalls nicht dargestellten Luftfilters verbunden ist.

Die Kurbelwellen 12 und 14 stehen in \ntriebsverbin dung miteinander, und zwar über Kettenräder 16 und 18. von denen jeweils an jeder Kurbelwelle eines befestigt ist, sowie eine Endloskettc 20. die um die zwei Kettenräder gelegt isl, so daß sich die Kurbelwellen mit gleicher Drehzahl in gleicher Drehrichtung drehen. Die Phasenbeziehung zwischen den zwei Kurbelwellen ist sofestgelegt.daßdiebc'dendenzwei Arbeitskolben 108 und 110 zugeordneten Kurbelzapfen 116 und 118 um 180° gegeneinander versetzt sind. Entsprechend dieser Phasenbeziehung zwischen den Kurbelwellen 12 und 14 ist die Phasenbeziehung zwischen den Kurbelzapfen 316 und 318. die den Gebläsekolben 308 und 310 zugeordnet sind, so festgelegt, daß diese Kurbelzapfen um 180 gegeneinander versetzt sind.

Der Zweitaktmotor umfaßt ferner einen Vergaser 40 mit einer Mischkammer42, einer Hauptspritzdüse 44 für Kraftstoff, die in die Einschnürung der Mischkammer mündet, und eine Drosselklappe 46. Der Vergaser saugt über seinen ( in Fig. 3) oben befindlichen Lufteinlaß Luft an und erzeugt auf übliche Weise ein Luft-Kraftstoff-Gemiseh. Die Gemischauslaßöffnung tj<;s Vergasers 4«) ist über eine Leitung 48 mit einer Einlaßöffnung

328 des Zusat/gebläses 300 und ferner über Leitungen 50 und 52 mit Einlaßöffnungen «44 und 146 der Kurbelgehäuse 124 und 126 verbunden. In der Einlaßöffnung 328 ist ein als Plattenventil ausgebildetes Einwegventil 330 ausgebildet, das eine Fluidströmung nur in Richtung zur Gebläsekammer zuläßt. In ähnlicher Weise sind die Einlaßöffnungen 144 und 146 mit jeweils als Plattenventil ausgebildeten Einwegventilen 148 und 150 versehen, die Fluidströmung nur zum zugeordneten Kurbelgehäuse zulassen. Das Zusatzgebläse 300 weist eine erste Auslaß"ffnting Π2 auf. die bezüglich der axialen Mitte des Gebläsezylinclers 302 so versetzt ist. daß sif von einem der zwei Geblasekolben namhch beim dargestellten Ausfiihrungsbeispie! dem Gebläsekolben 308 geschlossen wird, bevor das Zusat/gebläse 300 sein.n oberen fo'punkt erreicht, ferner weist das Zusatzgebläse 300 eine zweite <\uslaBöffnung 333 >i·'. die siel·, in der axialen Mitte des Geblasez\lind?rs 302 befindet Die erste Auslaßoffriung 332 ist über eine Leitung 152 mit dem Kurbelgehäuse 124 verbunden. Die zweite Auslaßofiniing 333 ist über c>ne I eitung 154 mit einer dritten Gruppe von Spuloffnungen bzw. Spülschützen verbunden, die in den λτΚ ,"-zylinder 102 in der Nähe der Spülschlitze 128 Λ und 1285 munden. Diese dritte Gruppe von Spülschlitzen besteht beim dargestellten Ausfüliniiigsbeispiel aus /wei einander gegenüber angeordneten SptiKchlitzen 128C Wie Fig. 5dcitlicher zeigt, münden die Spülschhtze 128C'in Richtung zur Mittellinie des Arbeitszylinder 102: ferner sind sie zur Auslaßsctc des Arbeitszylinder so geneigt, daß die durch diese Spülschlilze eingeleiteten Gemischströme eine Gesehwindigkeitskomponente in Richtung zi: den Auslaßschhtzen 130 haben In der Leitung 152 ist nahe dem Kurbelgehäuse 124 ein als Plattenventil ausgebildetes Einwegventil 160 argcordnet. das RückströiTiung in Jcr Leitung 152 verhindern ^r.oil.

Obwohl in Γ i g. 3 der Vergaser 40. die Leitungen 50 und 52. die Einlaßöffnungen 144 und 146. die Leitungen 152 und 154 sowie die Kanäle 138 und 140 zur Vereinfachung der Darstellung sämtlich in einer Ebene dargestellt sind, ist es bei einem praktiscf ausgeführten Zweitaktmotor zweckmäßig, diese Elemente in folgender Weise räumlich anzuordnen. Die Kanäle 138 und 140 sind vorzugsweise so angeordnet, daß sie jeweils zwischen den zwei Kurbelwangen 120 bzw. 122 abzweigen, damit die Strömung des Gemisches in die Kanäle nicht durch die Kurbelwangen 120bzw 122oder den Arbeitskolben 108 bzw. ! 10 behindert w.rd. Wenn der Zweitaktmotor noch kalt ist. sammelt sich flüssiger Kraftstoff am Boden des Kurbelgehäuses. Daher ist es zweckmäßig, die Kanäle 138 und 140 vom Boden der Kurbelgehäuse ausgehen zu lassen, damit sie den angesammelten Kraftstoff aufnehmen können. Ferner ist es zweckmäßig, die Einlaßöffnungen 144 und 146 zwischen den zwei Kurbel wangen 120 bzw. 122 münden zu lassen, damit die Gemischströmung nicht durch die Kurbelwangen 120 bzw. 122 behindert wird. Wenn der Zweitaktmotor noch kalt ist. ist die durch den Vergaser 40 hervorgerufene Zerstäubung und Verdampfung des Kraftstoffes noch schlecht, so daß in die Leitungen 48, 50 und 52 Kraftstofftropfen gelangen. Daher ist es zweckmäßig, den Vergaser oberhalb des Zusatzgebläses und oberhalb der Kurbelgehäuse der Arbeitseinheit anzuordnen, damit diese Kraftstofftropfen aufgrund ihres Gewichtes in die Gebläsekarnmer und die Kurbelgehäuse fließen können. Eine solche Ausbildung ist in F i g. 4 dargestellt. Wie F ι g 3 zeigt, ist es ferner zweckmäßig, die Arbeitseinheit IOC und das Zusatzge-

blase 300 *ϋ dicht wie möglich beieinander anzuordnen. Dpher verlaufen die Leitungen 152 und 154 vorzugsweise durch den zwischen der Arbeitseinheit 100 und dem Zusatzgebläse 300 verbliebenen Zwischenraum. Die Einlaßöffnungen, an denen die Leitungen 152 und 154 jeweils in das Kurbelgehäuse 124 bzw. 126 münden, können so angeordnet sein, daß sie neben einer der Kurbelwangen 120 bzw. 122 oder neben dem Arbeitskolben 108 bzw. 110 münden, wenn diese Einlaßöffnungen so geformt sind, daß sie nicht stark gedrosselt werden können, da das durch die Leitungen 152 und 154 zugeführte Gemisch vom Zusatzgebläse unter Druck gesetzt wird.

Ungefähr in der Mitte des Arbeitszylinders 102 ist eine Zündkerze 156 vorgesehen.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der untere Totpunkt (UT) des Zusatzgebläses 300 um 90° vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So. der seinerseits 60° vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt (siehe Fig. 1). Daher liegt der untere Totpunkt des Zusatzgebläses 300 um 30° hinter dem oberen Totpunkt (OT) des Arbeit.Uolbens. Während sich die Gebläsekolben 308 und 310 von ihrem unteren Totpunkt zu ihrem oberen Totpunkt bewegen, wird das Gemisch aus dem Gebläsezylinder 302 in die erste Leitung 152 und die zweite Leitung 154 gedruckt Während sich das Zusatzgebläse 300 noch nahe seinem unteren Totpunkt befindet, ist der Druck im Kurbelgehäuse höher als der des Zusatzgebläses 300, wie F i g. 2 zeigt. Wenn sich die Kurbelwelle weiterdreht, so daß der Druck des Zusp'-Zgebläses höher als der Druck ini Kurbelgehäuse wird, und wenn die Druckdifferenz zwischen diesen beiden Drücken den Widerstand des Einwegventils 160 überwindet, drückt das Gemisch vom Zusatzgebläse das Einwegventil 160 auf, so daß das Gemisch in das erste Kurbelgehäuse 124 einströmt Zu diesem Zeitpunkt sinkt der Druck des Zusatzgebläses kurzzeitig etwas ab. wie F i g. 2 zeigt. Danach steigt der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 aufgrund der Zufuhr von Spülgemisch durch das Zusatzgebläse 300 an, wobei der Druck des Zusatzgebläses etwas höher als der Druck im ersten Kurbelgehäuse ist damit das Einwegventil 160 offen gehalten wird, wie F i g. 2 zeigt

Zu dem Zeitpunkt zu dem der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 aufgrund der Gemischzufuhr aus dem Zusatzgebläse 300 steil anzusteigen beginnt, erreicht der Arbeitskolben 110 den Auspuff-Öffnungszeitpunkt Eo, so daß der Arbeitskolben UO die Auslaßschiitze 130 zu öffnen beginnt und dadurch das Ablassen von Abgasen aus dem Arbeitszylinder eingeleitet wird. Wenn sich die Kurbelwellen etwas weiter gedreht haben, erreicht der Arbeitskolben 108 den Spülung-Öffnungszeitpunkt So. so daß die Spülschlitze bei den Spülschlitzen 128/4 beginnend allmählich weiter geöffnet werden. Da die dritten Spülschlitze 128C relativ zu den ersten Spülschlitzen 128A etwas in Richtung zum Kurbelgehäuse 124 versetzt sind, wie F i g. 3 zeigt, werden die Spülschlitze 128C zu einem Zeitpunkt geöffnet der etwas nach dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So liegt, wie F i g. 1 zeigt Wie F i g. 1 ferner zeigt, wird die erste Auslaßöffnung 332 des Zusatzgebläses 300 vom Gebläsekolben 308 zu einem Zeitpunkt geschlossen, der im Phasenbereich zwischen 10 und 30° vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt Der in F i g. 1 eingetragene Schließzeitpunkt der ersten Leitung ist der Zeitpunkt zu dem die Auslaßöffnung 332 vom Gebläsekolben 308 vollständig geschlossen wird, so daß die Gemischzufuhr durch die Leitung 152 vollständig abgebrochen wird. Nachdem die Auslaßöffnung 332 geschlossen worden ist, beginnt der Druck im ersten Kurbelgehäuse zu sinken, und in der Nähe des unteren Totpunktes des Arbeitskolbens fällt der Druck im Kurbelgehäuse stark. Nachdem die erste Auslaßöffnung 332 geschlossen worden isi, wird die Zufuhr von Gemisch aus dem Gebläsezylinder 302 zu den dritten Spulschlitzen 128Cdurch die mittige zweite Auslaßöffnung 333 und die zweite Leitung 154

ld fortgesetzt Wie F i g. 5 deutlicher zeigt, sind die dritten Spülschütze 128(7 jeweils so ausgebildet, daß sie eine gedrosselte Düsenöffnung bilden, so daß das Gemisch aus den dritten Spiilschlifz'in 128Cin den Arbeitszylin der in Form von Strahlen eingeleitet wird. Wie Fig. 5 ferner zeigt, treffen die Spülgemischstrahlen, die aus den zwei einander gegenüber angeordneten Spülschlitzfn 128C austreten, ungefähr auf der Mittellinie des Arbeitszylinders aufeinander, so daß sie turbulente Strömung erzeugen. Ferner erzeuger diese Strahlen auch aufgrund von Scherkräften Turbulenzen, die auftreten, während die Strahlen durch das in ihrer Umgebung langsamer strömende Spülgemisch dringen. Wenn jedoch das Aufeinandertreffen der Strahlen die Strahlgeschwindigkeit unerwünscht so weit verringert.

daß die Erzeugung turbulenter Strömung behindert wird, wip dies beispielsweise der Fall ist wenn die Strahlgeschwindigkeit gering ist und die zwei Strahlen auf einer Linie genau einander entgegen strömen, werden die zwei Spülschlitze 128Czweckmäßigerweise relativ zueinander so versetzt, daß die Strahlen eine Wirbelströmung erzeugen, durch die die Wirbelströmung unterstützt wird, die vom durch die ersten Spülschlitze 128,4 einströmenden Spülgemisch erzeugt wird, wobei dann die Unterstützung der turbulenten Strömung durch Scherkräfte erfolgt. Damit in diesem Fall vermieden wird, daß die aus den Spülschlitzen 128C austretenden Strahlen direkt auf die den Spülschlitzen 128Cgegenüberliegenden Spülschlitze 128/4 treffen und durch die Spülschlitze 128/4 wieder aus dem Arbeitszylinder herausströmen, sind die Spülschlitze 128C zweckmäßigerweise in Richtung zur Auslaßseite des Arbeitszylinders geneigt. Da die dritten Spülschlitze 128C rela'^:v zu den ersten Spüischlitzen 128/4 etwas zum Kurbelgehäuse 124 versetzt sind, ist der Zeitpunkt zu dem die dritten Spülschlitze 128C, d. h. die ZAeite Leitung 154. geöffnet werden, etwas gegenüber dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So verzögert zu dem die ersten Spülschlitze 128Λ geöffnet werden. Der Kurbelwinkel bzw. Verzögerungswinkel zwischen dem Zeitpunkt des Öffnens der zweiten Leitung einerseits und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt andererseits ist zweckmäßigerweise so festgelegt daß der Zeitpunkt zu dem die Spülschlitze 128C d.h. die zweite Leitung, geschlossen werden, und der bezüglich der den oberen Totpunkt und den unteren Totpunkt des Arbeitskolbens verbindenden Linie (siehe F i g. 1) symmetrisch zum Zeitpunkt des öffnens der zweiten Leitung liegt, ungefähr 15" hinter dem oberen Totpunkt des Zusatzgebläses liegt Dadurch wird berücksichtigt, daß die Strömung des Spülgemisches zu den Spülschlitzen 128C noch während einer gewissen Zeitdauer anhält nachdem das Zusatzgebläse 300 seinen oberen Totpunkt erreicht hat da das Spülgemisch eine gewisse Zeit benötigt, um von der Auslaßöffnung 333 des Zusatzgebiases 300 zu den Spüischlitzen 128Czu strömen. Wenn der Zeitpunkt, zu dem die Spülschlitze 128C d. h. die zweite Leitung, geöffnet werden, zu dicht beim Spülung-Öffnungszeitpunkt So liegt wird die Grenz-

schicht zwischen den Abgasen und dem Spülgemisch im Arbeitszylinder 102 durch die Strahlen des aus den Spülschlitzen 12SCaustretenden Spülgemisches gestört, was zur Folge haben kann, daß Spülgemisch direkt zu den Auspuffrohren durchbläst- Daher ist es zweckmä-Big. den Zeitpunkt des Öffhens der zweiten Leitung relativ zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So um einen gewissen Phasenwinkel zu verzögern, wie dies in F: g. 1 dargestellt ist In diesem Fall hat der Druck des Zusatzgebläses zum Zeitpunkt des Öffnens bzw. Schließens der zweiten Leitung die durch So' bzw. Sc" bezeichneten Werte in F i g. 2. Wenn die Phasendifferenz zwischen dem unteren Totpunkt des Gebläsekolbens und dem oberen Totpunkt des Arbeitskolbens groß ist, wird der Druck im Kurbelgehäuse in einem verhältnismäßig großen Phasenbereich höher als der Druck des Zusatzgebläses. Daher wird das Einwegventil 160 benötigt das bei der in Fig.3 dargestellten Ausführungsform vo* gesehen ist, um zu verhindern, daß Gemisch durch die erste Leitung 152 zurückströmt Wenn jedoch, wie dies in F i g. 1 dargestellt ist die Phasendifferenz zwischen dem oberen Totpunkt des Arbeitskolbens und dem unteren Totpunkt des 7.usatzgebläses minimal ist beispielsweise ungefähr 15° beträgt kann die Rückströmung des Spülgemisches praktisch vernachlässigt werden. In diesem Fall kann das Einwegventil 160 weggelassen werden. Ferner können in diesem Fall die Spülschlitze 128C so angeordnet sein, daß sie zwischen einigen der ersten Spülschlitze \2&A münden. Dabei muß jedoch dafür gesorgt sein, daß die Spülschlitze 128Cso münden, daß die durch sie austretenden Gemischstrahien nicht auf gegenüberliegende Spülschlitze 128A gerichtet sind, was dadurch erfolgen kann, daß die Achsen der Spülschliize J28C ausreichend in Richtung zur Auslaßseite des Arbeitszylinders geneigt werden. Wenn die Phasendifferenz zwischen dtm oberen Totpunkt des Arbeitskolbens und dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses wesentlich mehr als i5° beträgt, so daß das Einwegventil 160 in der ersten Leitung vorhanden sein muß. um Rückströmung des Gemisches durch die erste Leitung zu verhindern, ist es ferner notwendig, zu verhindern, daß Gemisch aus dem Kurbelgehäuse 124 durch die Spülschlitze 128Λ und i28C zur zweiten Leitung 154 zurückströmt In diesem Fall müssen die Spülschlitze 128A und 128C in der Wand des Arbeitszylinders 102 unabhängig voneinander so münden, daß eine direkte Verbindung zwischen diesen zwei Gruppen von Soülschlitzen durch den Arbeitskolben 108 verhindert wird. Die gegenseitige Beeinflussung zwischen der Kurbeigehäuseverdichtung bzw. -spülung und dem Zusatzgebläse, die auftritt, wenn die Phasendifferenz zwischen dem oberen Totpunkt des Arbeitskol bens und dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses größer als 15° ist beruht auf der Tatsache, daß selbst dann, wenn die Arbeitskolben ihre oberen Totpunkte durchlaufen haben und ihren Expansionshub ausführen, die Gebläsekolben noch im Saugtakt arbeiten, so daß dann, wenn die erste Leitung 152 nicht geschlossen ist. das Zusatzgebläse 3G0 Gemisch aus dem ersten Kurbelgehäuse 124 ansaugt, was zur Folge hat, daß durch den Vergaser 40 entsprechend weniger Gemisch angesaugt wird, so daß insgesamt durch die beiden Kurbelgehäuse und das Zusatzgebläse eine geringere Gemischmenge angesaugt wird. Das Einwegventil 160 wird benötigt, um diesen Nachteil zu vermeiden.

Nachdem die erste Leitung 152 geschlossen worden ist. sinkt der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 nahe dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens abrupt wie dies in F i g. 2 dargestellt ist Dagegen hat der Druck des __ durch die zweite Leitung 154 zum Arbeitszylinder 102 j| geleiteten Spülgemisches in diesem Bereich noch einen hohen Wert; dieser Druck sinkt nach dem oberen Totpunkt des Zusatzgebläses danach allerdings stark ab. ] Die Menge des Gemisches, das durch die zweite Leitung j zum Arbeitszylinder 102 geliefert wird, nachdem die erste Leitung geschlossen worden ist hängt ab vom Hubraum des Zusatzgebläses, dem zum Zeitpunkt des Schließens der ersten Leitung 152 verbliebenen Koibenweg der Gebläsekolben 308 und 310. dem Verdichtungsraum im Gebläsezylinder 302 und in der zweiten Leitung 154 usw. j?

Das im ersten Kurbelgehäuse 124 verdichtete ψ Spülgemisch gelangt durch den Kanal 13fc and die erste * Spülkammer 132Λ zum Arbeitszylinder 102 und wird ■ durch die Spülschlitze 128,4 in den Arbeitszylinder ... geblasen. Das im zweiten Kurbelgehäuse 126 verdichte- ij, te Spülgemisch strömt durch den Kanal 140 und die % zweite Spülkammer 128#und wird durch die Spülschiit- E ze 138ß in den Arbeitszylinder 102 geblasen. Da das JJ erste Kurbelgehäuse 124 mit vom Zusatzgebläse 300 #. verdichtetem Spülge.iusch gespeist wird, ist der Druck % im ersten Kurbelgehäuse 124 zum Spülung-Öffnungs- | Zeitpunkt So wesentlich höher als der Druck im zweiten f^! Kurbeigehäuse 126, das das Spülgemisch direkt vom % Vergaser 40 ansaugt ohne daß dieses Gemisch zuvor |f vom Zusatzgebläse 300 verdichtet wurde. Aufgrund der |[ Versetzung der zweiten Spülschlitze 128S relativ zu den 1 ersten Spülschlitzen 128/4 in Richtung zum ersten § Kurbelgehäuse 124. die zur Folge hat. daß der § Öffnungszeitpunkt der zweiten Spülschlitze 128£? näher = beim unteren Totpunkt des Arbeitskolbens als der g Öffnungszeitpunkt der ersten Spülschlitze 128Λ liegt ist g der Druck im Kurbelgehäuse zum Spülung-Öffnungs- ξ Zeitpunkt So" der zweiten Spülschlitze 128ß höher als g der Kurbelgehäusedruck zum Spülung-Öffnungszeit-1 punkt So bei einem Zweitaktmotor, der lediglich mit Kurbelgehäuseverdichtung arbeitet so daß der Druckverlauf im zweiten Kurbelgehäuse dem Druckveriauf im _g ersten Kurbelgehäuse ähnlicher ist, wie dies in Fig.2 * dargestellt ist. In Fig.2 gibt die strichpunktierte Kurve den Verlauf des Druckes im Kurbelgehäuse für einen 1 Zweitaktmotor mit herkömmlicher Kurbeigehäusever- '-dichtung bzw. Kurbelkastenspülung wieder. Es ist - ' erkennbar, daß das Spülgemisch aus dem zweiten ^l Kurbelgehäuse das Spülgemisch aus dem ersten . Kurbelgehäuse wirksam unterstützt, wenn der Motor bei hohen Drehzahlen Spülgemisch unter hohem Druck benötigt. Wenn der Zweitaktmotor in einem verhältnismäßig engen Drehzahlbereich betneben wird, wie dies beispielsweise bei einem Zweitaktmotor zum Antrieb . eines Generators der Fall ist. wird nicht urbedingt hoher ■ Spüldruck benötigt. Jedoch selbst in diesem Fall ist es zweckmäßig, daü die Spülgemischmenpc verhältnismäßig groß ist. so daß demzufolge ebenfalls ein , Zusatzgebläse benötigt wird. In diesem Fall ist es , zweckmäßig, die erste Leitung 152 so zu verzweigen, daß sie das Gemisch von der ersten Auslaßöffnung 332 des Zusatzgebläses sowohl zum ersten Kurbelgehäuse 124 als auch zum zweiten Kurbelgehäuse 126 leitet In diesem Fall stimmen die Drücke im ersten Kurbelgehäuse und im zweiten Kurbelgehäuse überein, wobei der Höchstdruck nicht so hoch wie bei der in den F i g. 3 bis 6 dargestellten Ausführungsform ist. Wenn die erste Leitung 152 auf vorstehend angegebene Weise verzweigt ist, nimmt ferner der Verdichtungsraum zu. so

daß der volumetrische Wirkungsgrad des Zusatzgebläses etwas verringert ist

Im folgenden wird auf den Hubraum des Zusatzgebläses 200 eingegangen. Der Hubraum des als Kolbengebläse ausgebildeten Zusatzgebläses 300 ist vorzugsweise so festgelegt daß er 035 bis 0,85mal so groß wie der der Arbeitseinheit 100 ist dia vom Zusatzgebläse mit Spüigemisch versorgt wird. Esa aus diesem Bereich zn wählender bestimmter Wert wird auf folgende Weise bestimmt Zunächst wird die Drehzahl bestimmt die bei Vollastbetrieb des Zweitaktmotors am häufigsten auftritt wonach der Hubraum des Zusatzgebläses 300 so bestimmt wird, daß dieses Spüigemisch in einer Menge liefert die die im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase durch die Auslaßschlitze 130 gerade vollständig ausspült wenn die Auslaßschlitze vom Arbeitskolben 110 geschlossen werden, während der Zweitaktmotor bei der genannten häufigsten Vollastdrehzahl arbeitet Der Druck im Gebläsezylinder 302 hat den in Fig.2 dargestellten Verlauf und der Druck im ersten Kurbelgehäuse hat zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So den dem Zeitpunkt So zugeordneten Wert Spüigemisch unter diesem Druck wird durch die ersten Spülschlitze 128A in den Arbeitszylinder 102 eingeblasen, wobei allerdings eine gewisse Druckminderung durch die Drosselwirkung der Spülschlitze auftritt Das durch die Spülschlitze 128A eingeblasene Spüigemisch bildet im Arbeitszylinder spiralige Ströme, die die im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase zu den Auslaßschlitzen 130 drücken. Dabei ist zu berücksichtigen, daß das aus den Spülsdiiitzen 128AÖ austretende Spülgemisch die spiraligen Ströme bildet während das aus den Spülschlitzen 128Aa austretende Spülgemisch entlang der Mittellinie des Arbeitszylinders strömt Der Hauptanteil der Strömung des Spülgemisches im Arbeitszylinder besteht jedoch aus den spiraligen Strömen, die vom durch die Spülschlitze 128Ao austretenden Spülgemisch gebildet werden, so daß diejenige Zeit die das Spülgemisch benötigt um die Auslaßschlitze zu erreichen, durch die Druckdifferenz zwischen dem Druck des Spülgemisches und dem Druck der im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase sowie durch die Länge des Spiralweges bestimmt ist. entlang dem das Spülgemisch von den Spülschlitzen zu den Äusiaaschiitzen siiunii. Diese Zeitdauer steht nicht ;n direkter Beziehung zur Drehzahl des Zweitaktmotors. Wenn die Form und die Anordnung der Spülschlitze und der Auslaßschlitze festliegen, ist diese Zeitdauer daher bestimmt durch den Spüldruck zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So und durch die darauffolgende Änderung des Spüidruekes. Wie aus F i g. 2 erkennbar ist, steigt beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der Druck des aus den ersten Spülschlitzen 1284 ausgeblasenen Spülgemischjs allmählich nach dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So an, so daß das Spüigemisch. das als erstes in den Ärfaeilizyniiüci cingcuiascii muiucn iSi, VOiTi Spülgemisch, das danach durch dieselben Spülschlitze eingeblasen wird, weitergedrückt wird, so daß das Spülgemisch die Abgase sehr effektiv spült. Eine gewisse Zeit nach dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So werden die Spülschlitze 128C geöffnet, so daß direkt vom Zusatzgebläse 300 durch die zweite Leitung 154 geliefertes Spüigemisch mit dem dem Zeitpunkt So' zugeordneten Druck eingeblasen wird. Nach Verstreichen einer gewissen weiteren Zeitdauer werden die Spülschlitze 12&B geöffnet so daß Gemisch aus dem zweiten Kurbelgehäuse 126 durch den Kanal 140 in den Arbeitszylinder mit einem dem Zeitpunkt So" zugeordneten Druck eingeblasen wird; dieses Gemisch drückt auf die zuvor eingeleiteten Gemische. Nachdem die erste Leitung 152 geschlossen worden ist wird die Einspeisung von Spüigemisch aus dem ersten Kurbelgehäuse 124 schwächer, wobei allerdings die Einspeisung von Spülgemisch aus den ersten Spülschlitzen 128Λ noch andauert Auch die Einspeisung von Spülgemisch aus dem zweiten Kurbelgehäuse 126 durch die zweiten Spülschlitze 1285 dauert an. Diese Spülungen aus dem ίο ersten Kurbelgehäuse und dem zweiten Kurbelgehäuse werden sehr schnell schwächer, wenn sich der Arbeitskolben seinem unteren Totpunkt nähert Allerdings dauern diese Spülungen noch eine gewisse Zeit bis über den unteren Totpunkt des Arbeitskolbens hinaus an. Das durch die zweite Leitung 154 zugeführte Spülgemisch strömt in den Arbeitszylinder mit hohem Druck so lange ein, bis diese Spülung eine gewisse Zeitdauer nach dem oberen Totpunkt des Zusau gebläses aufhört

Wenn die Ansaugträgheit vernachlässigt wird, nimmt der volumetrische Wirkungsgrad einer Hubkolbenpumpe mit niedriger werdender Drehzahl zu. Die Zeit die das Spülgemisch benötigt um von den Spülschlitzen zu den Auslaßschlitzen zu strömen, ist durch den Spüldruck, den Abgasdruck, die Anordnung und Form der Spülschlitze und der Auslaßschlitze usw. bestimmt und hängt nicht direkt von der Drehzahl des Zweitaktmotors ab. Wenn der Zweitaktmotor so ausgelegt ist daß bei einer bestimmten Drehzahl, die als Auslegungsdrehzahl bezeichnet wird, die Auslaßschlitze gerade dann geschlossen werden, wenn das Spülgemisch die Abgase durch die Auslaßschlitze herausgedrückt hat wird unterhalb der Auslegungsdrehzahl das Gemisch zu den Auspuffrohren durchgeblasen, während andererseits oberhalb der Auslegungsdrehzahl Abgas im Arbeitszylinder 102 zurückbleibt. Wenn der Zweitaktmotor bei hoher Drehzahl hohes Drehmoment liefern soll, muß daher der Hubraum des Zusatzgebläses 300 erhöht werden, um den Spüldruck zu erhöhen. Wenn in diesem Fall der Zweitaktmotor bei niedriger Drehzahl mit Vollgas betrieben wird, wird das Durchblasen des Gemisches zu den Auspuffrohren stärker. Wenn im Auspuffrohr ein Trägheitseffekt auftritt, wird auch dadurch die Zeit beeinflußt die die

Wenn der Hubraum des Zusatzgebläses zu gering ist ist der Spüldruck zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So aufgrund des Einflusses des Verdichtungsraumes des ersten Kurbelgehäuses und der Drosselwirkung der Spülschlitze nicht hoch genug, so daß der Spüldruck nach dem öffnen der Spülschlitze fast nicht ansteigt oder abrupt sinkt. Wenn andererseits der Hubraum des Zusatzgebläses zu gr^ß ist, wird der Spüldruck nach dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So zu hoch. In diesem Fall mischt sich aufgrund des hohen Spüidruckes das

l »Uli UUII rVUß

Auspuff durchgeblasen wird, wodurch der Spülgrad sinkt, während andererseits ein Teil des vom Zusatzgebläse gelieferten Spülgemisches in der Leitung vor den Spülschlitzen zurückbleibt und bis zum Schließen der Spülschlilze nicht mehr in den Arbeitszylinder 102

eingeleitet wird. Wenn die Menge des in einer solchen

•Leitung zurückgebliebenen Spülgemisches groß ist,

wird die benötigte Gebläseleistung größer, obwohl ein Teil der zur Verdichtung des Spülgemisches aufgewendeten Arbeit zum Antrieb des Gebläses während des folgenden Saugtaktes wiedergewonnen wird. Die Erhöhung der benötigten Gebläseleistung verringert die

28

abgegebene Nutzleistung des Zweitaktmotors. Da in diesem Fall Ferner eine entsprechend große Menge des Spülgemisches im Zusatzgebläse 300 zurückbleibt, nachdem die erste Leitung geschlossen worden ist steigt die erforderliche Pumpenleistung an, wenn durch die zweite Leitung 154 mit der stärkeren Drosselwirkung eine große Spülgemischmenge geliefert wird, wodurch der Zweitaktmotor stärker belastet wird und dadurch die abgegebene Nutzleistung verringert wird. Die vorstehend erwähnten unteren und oberen Grenzwerte für das Verhältnis des Hubraumes des Zusatzgebläses 300 zum Hubraum der Arbeitseinheit 100 sind zwei der Einflußgrößen, die für Spülung mit hohem Druck und großer Spülgemischmenge — eine solche Spülung ist eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung — berücksichtigt werden müssen und haben folgenden Einfluß. Bei herkömmlichen Zweitaktmotoren, die lediglich mit Kurbeigehäisseverdichtung bzw. Kurbelkastenspülung arbeiten. liegt der Liefergrad ungefähr im Pereich zwischen 05 und 0,8. Es sei angenommen, daß das Zusatzgebläse 300 einen Hubraum von O,85mal dem Hubraum der Arbeitseinheit 100 hat, daß das Verhältnis von Liefermenge zu Hubraum des Zusatzgebläses 80% beträgt und daß ein Teil dieser Liefermenge im Kurbelgehäuse zurückbleibt, so daß 80% der Liefermenge tatsächlich in den Arbeitszylinder 102 eingespeist werden. Ferner sei angenommen, daß dann, wenn das Zusatzgebläse 300 nicht vorgesehen ist, der Liefergrad durch Kurbelgehäuseverdichtung aufgrund der Kurbelgehäuse 124 und 126 0,55 beträgt, unter diesen Annahmen hat der Liefergrad L der vorstehend beschriebenen Ausführungsform folgenden Wer::

L = 0,85 X 0,8 X 0,8 + 0,55 = 0,54 + 0,55 = 1,09

(D

Es sei angenommen, daß der Druck des Spülgemisches im Arbeitszylinder 102 zum Spülung-Schließzeiipunkt Scungefähr 1.3 ata beträgt und daß die Dichte des Spülgemisches in diesem Zustand, korrigiert im Hinblick auf den Temperaturanstieg gegenüber der Umgebungstemperatur. 13mal so groß wie die atmosphärischer Luft ist. Wenn der Hubraum der Arbeitseinheit 100 mit Ks bezeichnet wird, ergibt sich dann für das in den Arbeitszylinder 102 eingespülte Ladungsvolumen Vsc:

Vsc= 1,09 WU=0.84 Ks

(2)

hältnis, das hier als Verhältnis des Hubraumes der Arbeitseinheit zum zwischen den zwei Afbeitskolben an ihren oberen Totpunkten eingeschlossenen Raum des Brennraumes definiert ist, ungefähr 7 beträgt, wird der dritte Ausdruck in obiger Gleichung zu ungefähr 0,14 Vs. Für diesen Fall kann obige Gleichung wie folgt geschrieben werden:

Kec-(1-030+0,14)Ks=0,84 Vs

ίο In diesem Fall ist Vec gleich Vsc, so daß das Spülgemisch die Abgase gerade vollständig aus dem Arbeitszylinder austreibt und den Raum im Arbeitszylinder vollständig einnimmt wenn die Spülschlitze geschlossen werden. Wenn durch die Spülschlitze keine Leckage des Spülgemisches auftritt beträgt in diesem Fall der volumetrische Wirkungsgrad des Arbeitszylinders 0,84 χ 13. was 1,09 bzw. 109% ergibt Wie sich aus vorstehendem Beispiel zeigt kann der Hubraum des Zusatzgebläses, der benötigt wird, um eine bestimmte Spülgemischmenge sicherzustellen, verringert werden, indem der Verdichtungsraum des Kurbelgehäuses verringert wird, indem der Liefergrad aufgrund von Kurbelgehäuseverdichtung erhöht wird und indem der Anteil des vom Zusatzgebläse gelieferten Spülgemisches, der im Kurbelgehäuse zurückbleibt verringert wird.

Im folgenden wrd der Fall betrachtet daß der Hubraum des Zusatzgebläses 035mal so groß wie der der Arbeitseinheit ist Wenn wiederum angenommen wird, daß das Verhältnis der Liefermenge zum Hubraum des Zusatzgebläses 80% beträgt, das 20% des vom Zusatzgebläse gelieferten Spülgemisches im Kurbelgehäuse zurückbleiben and da3 der Liefergrad aufgrund der Kurbelgehäuseverdichtunj; allein 0,55 beträgt gilt

J5 für den Liefergrad Laie folgende Gleichung:

L = 0,35 X 0,8 X 0,8 + 0,55 = 0,22 + 0,55 = 0,77

(5)

Wenn der Liefergrad aufgrund der Kurbelgehäuseverdichtung allein allerdings 0,8 beträgt, gilt für den Liefergrad L:

L = 035 X 0,8 X 0,8 + 0,8 = 0,22 + 0,8 = 1,02

Für den Laderaum Vec. d. h. das zwischen den zwei Gegenkolben im Arbeitszylinder zum Zeitpunkt des Schließens der Auslaßschlitze durch den Arbeitskolben eingeschlossene Volumen, gilt folgende Gleichung:

Vec = Vs-2 X (vom Arbeitskolben auf der Auslaßseite überstrichener Raum, während er sich von seinem unteren Totpunkt bis zum Schließen der Auslaßschlitze bewegt)

+ (zwischen den zwei Arbeitskolben an ihren oberen Totpunkten eingeschlossener Raum des Brennraumes)

(3)

Der zweite Ausdruck in obiger Gleichung beträgt ungefähr 030 Vs. Wenn das nominale Verdichtungsver-(6)

Wenn bis zum Schließen der Auslaßschlitze keine Leckage des Spülgemisches auftritt beträgt der volumetrische Wirkungsgrad im erstgenannten Fall 77% und im zweitgenannten Fall 102%. Daher ist der Hubraum, den das Spülgebläse haben muß, unterschiedlich je nach den Auslegungsbedingungen, d. h. je nach dem. welch Wert im Bereich von ungefähr 75 bis 100% für den volumetrischen Wirkungsgrad des Arbeitszylinders gewählt wird und welch Wert für den Liefergrad allein aufgrund von Kurbelkastenverdichtung gewählt wird.

Im folgenden werden Betrachtungen zum Spüldruck angestellt Der Verdichtungsraum allein aufgrund von Kurbelgehäuseverdichtung beträgt im allgemeinen 2 bis 3mal Vs, so daß das Verdichtungsverhältnis 1,5 bis 1,3 beträgt. Wenn besondere konstruktive Maßnahmen getroffen werden, beispielsweise rückseitig geschlossene oder gefüllte Kolben verwendet werden, kann der Verdichtungsraum auf ungefähr 13 Vs verringert werden, was einem Verdichtungsverhältnis von 1,75

entspricht Wenn beispielsweise angenommen wird, daß das vom Zusatzgebläse gelieferte Spülgenu -h nur dem ersten Kurbelgehäuse 124 zugeführt wird, daß der Verdichtungsraum des ersten Kurbelgehäuses 2 Vss beträgt, wobei Vss der Hubraum des ersten Kurbeigehäuses (='/2 Vs) ist daß der Hubraum des Zusatzgebläses 0,85 χ Vs=2xO,85 Vss beträgt daß der Verdichtungsraum des Zusatzgebläses und der ersten Leitung 152 zusammen 0,15 Vss beträgt daß der Kurbelwinkel zwischen üem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Üffnungszeitpunkt So 90° beträgt und daß das Volumen der zweiten Leitung 154 veraachlässigbar ist ist das maximale Volumen dei Systems aus dem Zusatzgebläse 300, dem ersten iCurbelg ' äuse 124 und der ersten Leitung 152 die Summe aus de:.. »jiumen des ersten Kurbelgehäuses (3 Vss) uns ·*% - iubraum des Zusatzgebläses(1,7 Vss)undtl~m\er '.'■ -,iungsraum der ersten Leitung(0,15

Da der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spulung-Öffnungszeitpunkt So 90° beträgt hat zum Spulung-Öffnungszehpunkt der Gebläsekolben des Zusatzgebl.äses gerade seinen halben Hub ausgeführt Das auf das Zusatzgebläse und die erste Leitung entfallende Volumen hat daher folgenden Wert:

'/2X1,7 Vss+0,15 Vss= 1.0 Vss

Vss+1,7 Vss+0,1" lss=4,85 Vss

(7)

20

Ferner ergibt sich für das Volumen des vorstehend beschriebenen Systems zum Spülung-Öffnungszeitpunkt Sb folgendes. Da der Kurbelwinkel zwischen dem Spülung-Öffnungszeitpunkt 5b und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens 60° beträgt gilt dann für das Volumen des ersten Kurbelgehäuses:

2 Vss+0/4) Vss=225 Vss

(8)

Für den betrachteten Fall gilt daher für das Volumen des beschriebenen Systems:

Z25 Vss+1,0 Vss= 3,25 Vss (10)

Das Verdichtungsverhältnis CRso zum Spüiung-Öffnungszeitpunkt So ist somit:

C7?so=4,85 Vss/3.25 Vss= 1,49 (11)

Da der volumetrische Wirkungsgrad beim Ansaugen des Gemisches in das erste Kurbelgehäuse und das Zusatzgebläse kleiner als 100% ist, beträgt der Spüldruct ausgehend vom Verdichtungsverhältnis CRso= 1,49, zum Spülung-Öffnun .Zeitpunkt So ungefähr 1,4 ata.

Wenn unter sonst gleichen Annahmen der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt 5b 90° + 15° = 105° beträgt gilt für das Verdichtungsverhältnis CRso:

CRso = 4,85

Vss+ (1,7/2) (1 + cos 105°) Vss+ 0,15 Vss]

4_S85 Vss/(225 Vss + 0,63 Vss + 0,15 Vr
4,85/3,03 = 1,60

(12)

Wenn unter sonst gleichen Bedingungen der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öfihungspunkt So 9O°-15° = 75° beträgt, gilt für das Verdichtungsverhältnis CRso:

CRso = 4,85 Vss/1225 Vss+ (1,7/2) (1 + cos 75°) Vss+ 0,15 Vss] = 4,85 Vss/(225 Vss + 1,07 Vss + 0,15 Vss)
= 4,85/3,47 = 1,40

(13)

Wenn das vom Zusatzgebläse gelieferte Snülgeniisch gleichmäßig sowohl auf das erste Kurbelgehäuse 124 als auch das zweite Kurbelgehäuse 126 verteilt wird und im übrigen die obigen erstgenannten Annahmen gemacht werden, gilt für das Verdichtungsverhältnis CRso:

CRso = (3 Vss + 0,85 Vss + 0,15 Vss)/[2,25 Vss + (1/2) X 0,85 Vss + 0,15 Vss] = 4/2,825 = 1,41

(14)

Im folgenden wird angenommen, daß der Hubraum der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des

des Zusatzgebläses 035 Vs=2xO35 Vss beträgt, daß Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So

das vom Zusatzgebläse gelieferte Spülgemisch nur dem 105° beträgt, daß der Kurbelwinkel zwischen dem

ersten Kurbelgehäuse 124 zugeführt wird, daß der iipüIung-Öffnungszeitpunkt So und dem unteren Tot-

Verdichtungsraum des ersten Kurbelgehäuses 1,3 Vss 55 punkt des A.rbeitskolbens 60° beträgt und daß das

beträgt, daß der Ver/ji^hinrnicroiim h»c yu^atiachvac^c Vnlnmpn der /weiten Leitung 154 vernachlässigbar ist

und der ersten Leitung zusammen 0,15 Vss beträgt, daß Dann gilt für das Verdichtungsverhältnis CRso:

CRso = (2,3 Vss + 2 X 0,35 Vss + 0,15 Fsj)/[(1,3 + 0,25) Vss + (2 Χ 0,35/2) Χ (1 + cos 105°) Vss + 0,15 Vss] = 3,Ü5/(1,55 + 0,259 + 0,15) = 1,61. (15)

Wie sich aus den vorstehenden Beispielen ergibt, ist unteren Totpunkt des Zusatzgebiäses und deivi Spülur.g-

der Druck des dem Arbeitszylinder zugeführten Öffnungszeitpunkt So größer ist. Wenn das vom

Spülgemisches zum Spülungs-Öffnungszeitpunkt So 65 Zusatzgebläse gelieferte Spülgemisch lediglich dem

höher, wenn der Verdichtungsraum des Kurbelgehäuses einen Kurbelgehäuse zugeführt wird, ist ferner der

kleiner ist, wenn der Hubraum des Zusatzgebiäses Spüldruck höher, als wenn das SpDlgemisch vom

größer ist und wenn ^er Kurbelwinkel zwischen dem Zusatzgebläse auf beide Kurbelgehäuse verteilt wird.

Allerdings ist zu berücksichtigen, daß dann, wenn der Hubraum des Zusatzgebläses zu stark vergrößert wird, die Menge des Spülgemisches zu groß wird, so daß das Spülgemisch zum Auspuff durchgebissen wird, während außerdem größere Antriebsleistung für das Zusatzgebläse benötigt wird und ein Teil dieser Antriebsleistung nutzlos verbraucht wird. Ferner ist zu beachten, daß dann, wenn der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So zu groß ist, 'die Dauer der Einspeisung des Spülgemisches nach dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens unzweckmäßig kurz wird.

Im folgenden wird der Schließzeitpunkt der ersten Leitung betrachtet. Es ist zweckmäßig, wenn der Kurbelwinkel zwischen dem Spülung-Öffnungszeitpunkt 5o und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens 60° oder mehr beträgt und wenn zumindest während der Hälfte dieses Kurbelwinkels bzw. dieser Periode das Zusatzgebläse in das erste Kurbeigehäuse einspeist, damit der Druck des Spülgemisches im ersten Kurbelgehäuse höher ist. Andererseits sinkt der Druck im Kurbelgehäuse aufgrund von dessen Wirkungsweise ίπ dei Nähe des unteren Totpunktes des Arbeitskolbens schnell ab, und zwar unabhängig davon, ob das Zusatzgebläse Spülgemisch einspeist oder nicht. Damit ausreichender Druck in der zweiten Leitung herrscht, ist es daher notwendig, daß die erste Leitung geschlossen wird, bevor der Lieferdruck des Zusatzgebläses aufgrund des Absinkens des Druckes im ersten Kurbelgehäuse stark abfällt. Unter diesem Gesichtspunkt ist es zweckmäßig, daß der Schüeßzeitpunkt der ersten Leitung 10° bis 30° vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt. Die Auswahl eines bestimmten Schließzeitpunktes in diesem Bereich erfolgt aufgrund folgender Einflußgrößen: Ob es für wichtig gehalten wird, daß in der zweiten Hälfte der Spülperiode noch !angdauernde wirksame Spülung erfolgt: oder ob es für wichtig gehalten wird, daß im Arbeitszylinder turbulente Strömung durch Strahlen des Spülgemisches erzeugt werden, das durch die zweite Leitung zugeführt wird: wie hoch der Spüldruck zum Spülung-Offnungszeitpunki So sein soll (in diesem Fall wird der Anteil des Hubraumes des Zusatzgebläses, der zum Schließ/eitpunkt der ersten Leitung übrig bleibt, kleiner, da der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So größer wird, wenn der Spüldruck höher gemacht wird): Hubraum des Zusatzgebläses (dieser sieht in Beziehung zur Menge des Spülgemisches, die nach dem Schließzeitpunkt der ersten Leitung im Zusatzgebläse bleibt): Drosselverhältnis der zweiten Leitung (wenn dieses Drosselverhältnis groß ist und wenn die Menge des Spülgemisches, die zum Schiießzeitpunkt der ersten Leitung im Zusatzgebläse zurückbleibt, ebenfalls groß ist kann es geschehen, daß nicht das gesamte vom Zusatzgebläse gelieferte Gemisch zu dem Zeitpunkt in den Arbeitszylinder eingeleitet ist. zu dem die zweite Leitung geschlossen wird), usw.

Unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten verschiedenen Einflußgrößen und Bedingungen im Hinblick auf die vom Motor verlangte Leistung wird ein Versuchsmotor hergestellt, und im Rahmen von Versuchen werden die verschiedenen Bedingungen so modifiziert, daß die Anforderungen hinsichtlich der Leistung des Motors und der Abgasreinhaltung erfüllt werden. Als Ergebnis solcher Versuche wurde festgestellt, daß ein Motor mit dem vorstehend beschriebenen grundsätzlichen Aufbau hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Leistung und Abgasreinigung aufweist, wenn der Gesamthubraum des Zusatzgebläses 035 bis 0,85maI so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitseinheit ist, die vom Zusatzgebläse mit Spülgemisch versorgt wird, wenn der untere Totpunkt des Zusatzgebläses im Bereich zwischen \5° vor und 15° nach dem Zeitpunkt bzw, Phasenpunkt liegt, der 90" vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So liegt, und wenn der Schließzeitpunkt der ersten Leitung im Bereich zwischen 10° und 30° vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt.

F i g. 7 zeigt einen schematischen Horizontalschnitt durch eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zweitaktmotors. Fig.8 zeigt einen Schnitt gemäß XV-XV in F i g. 7. und F i g. 9 zeigt einen Schnitt gemäß XVI-XVI in F i g. 8. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform gemäß den F ι g. 3 bis 6 im Hinblick auf die Spülschlitze, die Spülkammer und eine von einer Kurbeiwange gesteuerte Ventilvorrichtung. Diejenigen Teile und Elemente in den F i g. 7 bis 9, die Teilen und Elementen in den Fig. 3 bis 6 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen wie in den F: g. 3 bis 6 bezeichnet Statt der ersten Spülschlitze 1284 und der zweiten Spülschlitze 1285 der ersten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform lediglich eine Gruppe von Spülschlitzen i28 vorgesehen. Entsprechend dieser Abwandlung sind die zwei Spülkammern 132/4 und 1325 der ersten Ausfühi »ngsform bei der zweiten Ausführungsform durch eine einzige Spülkammer 132 ersetzt. Die Vorrichtung, mitteis der das Spülgemisch dieser einzigen Spülkaminer zugeführt wird, umfaßt einen Düsenabschnitt 138a, der nahe oer Spülkammer ?32 in einem Abschnitt des Kanals 138 ausgebildet ist. der das Spülgemisch aus dem ersten Kurbelgehäuse 124 zur Spülkammer leitet, sowie den Kanal 140. der das Spülgemisch aus dem zweiten Kurbelgehäuse 126 zur Spülkammer leitet und an den Kanal 138 am Düsenabschnitt 138a angeschlossen ist Wie Fig.7

•so zeigt, ist der V/inkel zwischen den Kanälen 138 und 140 stromauf ihrer Verbindungsstelle ein spitzer Winkel, so daß die Strömung des aus dem Kanal 140 in Richtung zum Düsenabschnitt 138a austretenden Spülgemisches eine in Richtung zur Spülkammer 132 gerichtete Geschwindigkeiiskomponentehat

Wie F i g. 2 zeigt, wird der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 kurz vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So wesentlich höher als der Druck im zweiten Kurbelgehäuse 126. Kurz vor dem Spülung-Öffnungs-Zeitpunkt So hört daher das Druckgleichgewicht zwischen den Spülgemischen in den Kanälen .38 und 140. deren Drücke bis dahin gleich angestiegen sind, an der Vereinigungsslelle 139 auf. wobei der Druck des Spülgemisches im Kanal 138 höher als der Druck des Spüigemisches im Kanal 140 wird Da die Spfilschlitze 128 geöffnet werden, kurz nachdem das Druckgleichgewicht zwischen den Drücken in den Kanälen 138 und 140 aufgehört hat, wird jedoch die Vereinigungsstelle 139 von der im Düsenabschnitt 138a erzeugten kräftigen Gemischströmung, die in Richtung zur Spülkammer 132 gerichtet ist schnell passiert, so daß praktisch jede Rückströmung von Spüigemisch aus dem Kanal 138 in den Kanal 140 über die Vereinigungsstelle 139 unterdrückt wird, wodurch der Gefahr entgegengewirkt ist daß durch den Kanal 140 eine Röckströmung des Spülgemisches zum zweiten Kurbelgehäuse 126 erfolgt Der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 wird mittels des vom Zusatzgebläse 300 gelieferten Spülgemisches

deutlich erhöht, so daß dann, wenn die Spülschlitze 128 öffnen, eine große Gemischmenge mit hohem Druck durch den Kanal 138 zu den Spülschlitzen strömt. Aufgrund der schwachen Drosselwirkung des Düsenabschnittes 138a baut sich zunächst in der Spülkammer 132 s Druck auf, der der Strömung des Gemisches durch den Kanal 140 entgegenwirkt Andererseits wird das Gemisch im zweiten Kurbelgehäuse 126 weiter verdichtet. ^- ährend sich der Arbeitskolben zu seinem unteren Totpunkt bewegt, so daß der Druck im zweiten Kurbelgehäuse ansteigt, wie dies in Fig.2 dargestellt ist. Wenn der Druck im zweiten Kurbelgehäuse ausreichend angestiegen ist und wenn die Strömungsgeschvrndigkeit des Gemisches im Düsenabschnitt 138a einen bestimmten Wert erreicht hat, beginnt daher die Einspeisung von Spülgemisch durch den Kanal 140 zur Spülkammer 132. Dieser Übergangspunkt ist in Fig.2 durch So" gekennzeichnet. Wenn danach die Strömungsgeschwindigkeit im Düsenabschnitt 138a zunimmt, übt der Düsenabschnitt 138a eine Saugwirkung auf den Kanal 140 aus, so daß die Einleitung von Spülgemisch durch den Kanal 140 unterstützt und beschleunigt wird.

Bei der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten ersten Ausführungsform ist das in der ersten Leitung 152 vorgesehene Einwegventil 160 bei einem praktisch ausgeführten Zweitaktmotor verhältnismäßig groß, so daß die Schwierigkeit auftritt, daß der Verdichtungsraum aufgrund der ersten Leitung verhältnismäßig groß wird. Diese Schwierigkeit ist besonders schwerwiegend bei kleinen Motoren. Im Hinblick darauf ist es zweckmäßig, das Einwegventil 160 wegzulassen und den Kurbelmechanismus mit einer Ventilvorrichtung zu versehen, die eine in der Wand des Kurbelgehäuses 124 ausgebildete Öffnung sowie ein an der Kurbelwange 120 ausgebildetes Ventilelement umfaßt, das die Öffnung entsprechend der Drehung der Kurbelwange wahlweise so schließt, daß die Verbindung zwischen der an die öffnung angeschlossenen ersten Leitung und dem Kurbelgehäuse 124 während einer Periode unterbrochen ist. während der andernfalls Gemisch aus dem Kurbelgehäuse 124 zur ersten Leitung 152 zurückströmen würde. Die in den Fig.7 bis 9 dargestellte zweite Ausführungsform weist eine solche von der Kurbelwelle gesteuerte Ventilvorrichtung auf.

Bei der zweiten Ausführungsform gemäß den F i g. 7 bis 9 ist eine der Kurbelwangen 120 mit einem seitlich vorstehenden Ringsteg 120a versehen, der einer in der Wand des ersten Kurbelgehäuses 124 ausgebildeten Öffnung 153 zugewandt ist. an die die erste Leitung 152 so angeschlossen ist In der Kurbel wange 120 ist eine sich über deren gesamte Dicke erstreckende, bogenförmige Öffnung 121 so ausgebildet, daß die öffnung 153 bei der Drehung der Kurbelwange während eines bestimmten Phasenbereiches bzw. während einer bestimmten Periode mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht. Es reicht, wenn die öffnung 121 so ausgebildet ist, daß sie die Öffnung 153 von einem Zeitpunkt an öffnet, der 60° vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So liegt Grund dafür ist, daß der Druck des Zusatzgebläses vor diesem Zeitpunkt nicht wesentlich höher als der Druck im ersten Kurbelgehäuse ist und daß es daher nicht notwendig ist, vor diesem Zeitpunkt die öffnung 153 zu öffnen. Der Druck des Zusatzgebläses und die Drücke in den Kurbelgehäusen sind für die zweite Ausführungsform in Fig. 10 in Abhängigkeit von der Lage des Arbeitskolbens dargestellt. Der vorstehend genannte Wert von 60° kann in gewissen Fällen verringert werden. Wenn dieser Winkel jedoch wesentlich kleiner als 60° ist, tritt die Schwierigkeit auf, daß bei Betrieb des Motors mit hoher Drehzahl das Zuströmen des Spülgemisches verzögert ist, so daß der Druck im ersten Kurbelgehäuse durch das Gemisch aus dem Zusatzgebläse noch nicht ausreichend erhöht ist, wenn die Spülschlitze zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So geöffnet werden.

Der Schnitt XXXI-XXXI in Fig.8 zeigt die Ventilvorrichtungen bei Lage der Arbeitskolben am unteren Totpunkt Der in dieser Figur eingezeichnete Winkel Θ gibt den Phasenpunkt bzw. den Zeitpunkt an, zu dem die Öffnung 153 vom Ringsteg 120a geschlossen wird, d. h. dieser Winkel entspricht dem Kurbelvvinkel zwischen dem Schließzeitpunkt der ersten Leitung und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens. Wenn dieser Winkel im Bereich zwischen 10° und 30° gewählt wird, erfüllt die Ventilvorrichtung somit auch die Funktion eines Steuermechanismus, der die erste Leitung zu einem Zeitpunkt schließt, der 10" bis 30° vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt. In diesem Fall kann die erste Auslaßöffnung 332 des Zusatzgebläses 300 an gleicher Stelle ausgebildet sein wie die zweite Auslaßöffnung 333. Da bei dem vorstehend beschriebenen Zweitaktmotor kein Druckabfall, wie er durch das Einwegventil 160 hervorgerufen wird, beim Aufsteuern der öffnung 153 durch die öffnung 121 auftritt, sind der Druck des Zusatzgebläses und der Druck im ersten Kurbelgehäuse während dieser offenen Periode praktisch einander gleich, wie Fig. 10 zeigt. Wenn jedoch das Schließen der ersten Leitung 152 zu einem 10° bis 30° vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegenden Zeitpunkt durch den Ort der ersten Ausiaßöffnung 332 gesteuert wird, beschränkt sich die Funktion des Ringsteges 120a, der die öffnung 153 abdeckt, sofern nicht die bogenförmige öffnung 121 mit der öffnung 153 ausgerichtet ist, darauf, die Rückströmung von Gemisch aus dem Kurbelgehäuse zur Gebläsekammer des Zusatzgebläses während des Phasenbereiches in der Nähe des oberen Totpunktes des Arbeitskolbens und des unteren Totpunktes des Zusatzgebläses zu verhindern, während dessen das Kurbelgehäuse seinen Verdichtungstakt beginnt, während gleichzeitig das Zusatzgebläse noch im Saugtakt arbeitet Daher braucht der Ringsteg 120a die Öffnung 153 nicht vollständig zu schließen, während die boger.^förmige öffnung 121 nicht mit der Öffnung 153 ausgerichtet ist Dies heißt mit anderen Worten, daß die Schließwirkung des Ringsteges 120a auf die Öffnung 153 nur derart zu sein braucht, daß sie im Hinblick auf den vorstehend beschriebenen Zweck ausreicht.

Im übrigen stimmen Aufbau und Funktion der zweiten Ausführungsform gemäß den Fig.7 bis 9 mit Aufbau und Funktion der ersten Ausführungsform gemäß den Fig.3 bis 6 überein. Eine ausführliche Beschreibung von Aufbau und Funktion der zweiten Ausführungsform erübrigen sich daher.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

28 Patentansprüche:

1. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine mit zumindest einer Zweitakt-Arbeitszylinder-Kolben-Baugnsppe mit Gleichstromspülung, die zwei horizontal angeordnete Gegenkolben, zwei Kurbelgehäuse, in denen Kurbelgehäuseverdichtung erfolgt und aus den Kurbelgehäusen gespeiste Hauptspülschlitze aufweist, mit einem Zusatzgebläse und mit einer ersten Leitung, die das Zusatzgebläse mit zumindest einem Kurbelgehäuse der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe verbindet, wobei das Zusatzgebläse zumindest eine Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe in Hubkolbenbauart aufweist und von der Arbeitszy- 1 i linder-KoIben-Baugruppe synchron zu dieser derart angetrieben wird, daß der obere Totpunkt des Geb'äsekolbens in der Gebläsekammer in dem Zeitraum vom Erreichen des unteren Totpunkts der Arbeitszylip-^er-KoIben-Baugruppe bis zum Schließ-Zeitpunkt der Hauptspülschlitze liegt, und wobei eine Schließeinrichtung zum Schließen der ersten Leitung während einer bestimmten Schließperiode im Kurbelwinkeldiagramm vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmaie, daß zumindest ein Spülschütz (128Q mit derjenigen Gebläsekammer, Jie durch die erste Leitung (152) mit dem zumindest einen Kurbelgehäuse (124) der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) verbunden ist, zur Einspeisung von Spülgemisch unmittelbar verbunden ist. und daß die Schließperiode von einem Schließzeitpunkt, der zwischen dem Öffnungszeitpu/'kt (So) der Hauptspülschlitze (128; 128/4, I2f B) und dem unteren Totpunkt der Arbeitszylinder Kolben-Baugruppe liegt, bis zumindest zum oberen Totpunkt des Gebläsekolbens (308, 310) in der Gebläsekammer dauert

2. Zweitaki-Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1. bei der das Zusatzgebläse einen Gesamthubraum hat. der 0.35 bis 0.85maI so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe ist. dadurch gekennzeichnet daß der untere Totpunkt des Gebläsekolhens (308, 310) in der Gebläsekammer in den Z. aum zwischen 15* vor und 15° nach einem Zeitpunkt liegt.der 90' vordem Öffnungszeitpunkt (So) der Hauptspülschlitze (128; 128A. 128S^ der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) liegt, urd daß der Schließzeitpunkt der ersten Leitung(152)in einem Zeitraum zwischen 10und30" £D vor dem unteren Totpunkt der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe liegt

3. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Hauptspülschliize eine Qrymnp pr«tpr HaiinRniikrhlif7P und eine Grunne zweiter Hauptspülschlitze umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Leitung (152) Spülgemisch aus der Gebläsekammer lediglich einem Kurbelgehäuse (124) der zwei Kurbelgehäuse der ArbeitszyJinder-KoJben-Baugruppe (100) zuführt, to daß aus diesem einen Kurbelgehäuse lediglich die Gruppe erster Hauptspülschlitze (128/4^der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe mit Spülgemisch gespeist wird und daß aus dem anderen Kurbelgehäuse (126) der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe ledig-Sich die Gruppe zweiter Hauptspülschlitze (128/3^ der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe mit Spülgemisch gespeist wird.

4. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Gruppe erster Hauptspülschlitze (128AJ relativ zur Gruppe zweiter Hauptspülschlitze (12SjBJSO versetzt ist daß die ersten Hauptspülschlitze vor den zweiten Hauptspülschlitzen geöffnet werden.

5. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der ein erster Kanal vorgesehen ist der das eine Kurbelgehäuse der Arbeitszvlinder-Kolben-Baugruppe zur Einspeisung von Spülgemisch mit den Hauptspülschlitzen der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe verbindet und bei der ein zweiter Kanal vorgesehen ist der das andere Kurbelgehäuse der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe zur Einspeisung von Spülgemisch mit einem mittleren Abschnitt des ersten Kanals verbindet dadurch gekennzeichnet daß die erste Leitung (152) Spülgemisch aus der Gebläsekammer lediglich in das eine Kurbelgehäuse (124) einleitet

6. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach Anspruch 5, bei der der erste Kanal und der zweite Kanal ineinander übergehen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (138) und der zweite Kanal (140) stromauf ihrer Verbindungsstelle einen spitzen Winkel einschließen.

7. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche ! bis 6, bei der in der Wand des Gebläsezylinders eine Auslaßöffnung ausgebildet ist die mit der ersten Leitung verbunden ist dadurch gekennzeichnet daß der Gebläsekolben (308) die Auslaßöffnung (332) schließen und dadurch die Schließperiode steuern kann.

8. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die erste Leitung an einer Öffnung, die in der Wand des Kurbelgehäuses der Arbeiiszyiinder-Kolben-Baugruppe ausgebildet ist mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kurbelgehäuse (124) drehbare Kurbelwange (120) ein Vcntilelement (i2Oa^ aufweist, das die Öffnung (133) während der Drehung der Kurbelwange freigibt und schließt und dadurch die Schließperiode steuert.

9. Zweitakt-Otto-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet daß der unmittelbar mit der Gebläsekammer verbundene Spülschlitz (128Q relativ zu den Hauptspülschlitzen (128; 128Λ 128/?; so versetzt ist. daß er später als diese geöffnet wird.

10. Zweitakt-Otto-B'-ennkraftmaschine nach Anspruch 9. dadurch gekennzeichnet, daß der unmittelbar mit der Gebläsekammer verbundene Spülschlitz (128Qso angeordnet ist. daß sein Schließzeitpunkt ungefähr 15' nach dem oberen Totpunkt des Gebläsekolbens (308, 310) in der Gebläsekammer