DE2854346C2

DE2854346C2 - Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2854346C2
Application number: DE2854346A
Authority: DE
Inventors: Isao Okazaki Aichi Igarashi; Masaaki Nagoya Aichi Noguchi; Yukiyasu Tanaka
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-08-02
Filing date: 1978-12-15
Publication date: 1983-11-17
Also published as: US4248183A; GB2027121B; JPS5732729B2; DE2854346A1; GB2027121A; JPS5523313A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine gemäß eiern Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine ist durch die US-PS 23 47 444 im wesentlichen bekannt. Bei der bekannten Brennkraftmaschine besteht das Spülgebläse ausschließlich aus dem Zusatzgebläse, an dessen zwei für jeden Arbeitszylinder vorgesehenen Auslaßöffnungen die beiden Leitungssysteme angeschlossen sind, die jeweils zu einem Spülschlitz des Arbeitszylinders führen. Die Spülschlitze jedss Arbeitszylinders werden bei der bekannten Brennkraftmaschine auf gleiche Weise mit Spülluft gespeist und gleichzeitig geöffnet, so daß sich diese bekannte Brennkraftmaschine insofern von einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 unterscheidet, als bei der bekannten Brennkraftmaschine nicht vorgesehen ist, daß die ersten Spülschlitze vor den zweiten Spülschlitzen geöffnet werden können.

Das Zusatzgebläse der bekannten Brennkraftmaschine ermöglicht eine Spülung mit hohem Spüldruck und hoher Spülluftmenge, was wiederum in Verbindung mit der Gleichstromspülung im Prinzip hohen Spülgrad und schließlich hohen volumetrischen Wirkungsgrad ermöglicht. Dies setzt jedoch geringe Mischung zwischen der Spülluft und den Abgasen voraus, d. h. eine verhältnismäßig ruhige Spülluftströmung im Arbeitszylinder. Aus diesem Grund muß bei der bekannten Brennkraftmaschine, wenn sie als Diesel-Brennkraftmaschine ausgebildet ist. damit ge-

rechnet werden, daß die \^rerbrennung insbesondere bei hohen Drehzahlen unvollständig ist und somit trotz hohen volumetrischen Wirkungsgrads nur eine schlechte Kraftstoffausnutzung erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gat- s tungsgemäße Brennkraftmaschine derart weiterzubilden, daß eine lineare Spülung im Sinne eines Abgasverdrängerluftkolbens bei Bildung eines intensiven Luftwirbels der Verbrennungsluft erreicht ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst.

Wenn der Druck und die Menge der Spülluft durch ein getrenntes Zusatzgebläse erhöht sind, das zusätzlich zur Kurbelgehäuseverdichtung vorgesehen ist oder diese ersetzt, ist es möglich, die Spül- und Verbrennungsluft im Arbeitszylinder eines Dieselmotors dadurch kräftig zu verwirbeln, daß die Spülschlitze und/oder die zu ihnen führende Spülluftzuführvorrichtung auf geeignete Weise schräg bzw. geneigt ausgebildet sind, ohne daß dann irgendeine Nebenkammer, wie beispielsweise eine Wirbelkammer, r^otwendig ist. Wenn allerdings die Spülluft von Beginn der Spülung an stark verwirbelt ist, kann es im Arbeitszylinder zu kräftiger Vermischung der Spülluft und der Abgase kommen, was zu dem Nachteil führt, daß die Spülverluste sehr hoch werden, wobei allerdings nicht der Nachteil auftritt, daß - wie bei Otto-Brennkraftmaschinen - Kraftstoff durchgeblasen wird, da das Spülmittel bei Dieselmotoren lediglich Luft ist. Unter Berücksichtigung dieser Schwierigkeit ist bei der Erfindung die spezielle Spülluftzuführvorrichtung vorgesehen, die die vom Spülgebläse gelieferte Spülluft in den Arbeitszylinder in zumindest zwei verschiedenen Betriebsphasen bzw. Betriebsweisen einleitet. Dabei wird die Spülluft in den Arbeitszylinder zunächst wie bei herkömmlicher Gleichstromspülung verhältnismäßig schwach verwirbelt eingeleitet, so daß schichtweise bzw. linear gespült wird, ohne daß es zu starker Vermischung zwischen der Spülluft und den im Arbeitszylinder vorhandenen Abgasen kommt. Wenn dann die Schichtspülung bis zu einem gewisssn Grad fortgeschritten ist, wird danach der in den Arbeitszylinder eingeleiteten Spülluft eine starke Wirbelströmung aufgeprägt, so daß schließlich im Arbeitszylinder eine kräftige Spülluftwirbelströmung herrscht, die die gewünschte vollständige Verbrennung des in den Arbeitszylinder eingespritzten Kraftstoffes ermöglicht. Obwohl die im Arbeitszylinder durch das schräge Einblasen der Spülluft hervorgerufene Wirbelströmung der Spülluft während des Fortschreitens des Verdichtungstaktes schwächer wird, ist die auch gegen Ende des Verdichtungstaktes noch ausreichend stark. Wenn dann drr Kraftstoff in die wirbelnde Luft eingespritzt wird, kommen die Kraftstoffteilchen in intensive Berührung mit der Frischluft. Wenn diese spezielle Spülluftzuführvorrichtung mit Spülung unter hohem Druck und mit einer großen Spülluftmenge kombiniert ist, wobei der hohe Druck und die große Spülluftmenge durch das von der Arbeitszylinder- M Kolben-Baugruppe getrennte Zusatzgebläse ermöglicht sind, wird die Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe mit hohem volumetrischen Wirkungsgrad und auf solche Weise gespült, daß die Spülluft mit zunehmender Drehzahl dec Motors kräftiger verwirbelt wird, wobei diese Wirbelströmung der Spüliuft bis zur Endphase der Verdichtung bestehen bleibt, so daß der direkt in den Arbeitszylinder eingespritzte Kraftstoff

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40 in der Spülluftwirbelströmung schnell und ausreichend verteilt wird, was zu schneller Zündung und Verbrennung des Kraftstoffes führt und dadurch ermöglicht, daß der Dieselmotor bei hoher Drehzahl arbeiten kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen schematischen Horizontalschnitt durch eine erste Ausführungsform einer Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine;

Fig.2 eine Schnittdarstellung gemäß Π-Π in Fig. 1;

Fig. 3 und 4 Schnittdarstellungen gemäß ΙΠ-ΙΙΙ und IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 ein Kurbelwinkeldiagramm, das die Betriebsphasen einer Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuseverdichtung wiedergibt, wie dies bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist;

F i g. 6 ein Indikatordiagramm, das den Druck eines Zusatzgebläses und den durch KmToelgehäuseverdichtung erzeugten Druck in Abhängigkeit von der Lage des Arbeitskolbens für eine erfindungsgemäße Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine mit Kurbelgehäuseverdichtung wiedergibt, wobei ferner zum Vergleich der Druck im Kurbelgehäuse einer Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine dargestellt ist, die nur mit Kurbelgehäuseverdichtung arbeitet;

Fig. 7 eine schematische horizontale Schnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der ausführungsgemäßen Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine; Fig. 8 eine Schnittdarstellung gemäß XXIII-

XXIII in Fig. 7;

F i g. 9 eine Schnittdarstellung gemäß XXIV-

XXIV in Fig. 8;

Fig. 10 ein Kurbelwinkeldiagramm, das die Betriebsphasen der ausführungsgemäßen Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine für die weitere Ausfühnmgsform gemäß den F i g. 7 bis 9 wiedergibt; und

Fig. 11 ein Indikatordiagramm, das den Druck des Spülgf biases in Abhängigkeit von der Lage des Arbeitskolbens für eine ausführungsgemäße Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine, und zwar insbesondere für die achte Ausführungsform gemäß den F i g. 7 bis 9, wiedergibt.

Zunächst wird auf die Fig. 1 bis 4 eingegangen, in denen eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine dargestellt ist, die im folgenden auch als Zweitakt-Dieselmotor oder lediglich Zweitaktmotor bezeichnet wird. Der dargestellte Zweitaktmotor umfaßt einen Zylinderblock 10, der ungefähr die Form eines verhältnismäßig Panhen Blocks mit rechtwinkligem Querschnitt hat und dessen größte Seiten in Einbaulage des Zweitaktmotors horizontal verlaufen. Im Zylinderblock sind zwei Kurbelwellen 12 und 14 angeordnet, die entlang gegenüberliegenden Rändern des Zylinderblocks verlaufen und drehbar in Lagern 10a, IQb und 10c bzw. 10</, 1Oe u..d 10/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 Aibeitseinheit 100 bezeichnet wird, sowie ein Zusatzgebläse 300 das als unabhängige Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe, d. h- als Kolbengebläse, mit zwei horizontalen Gegenkolben

ausgebildet ist.

Im folgenden wird zunächst die Arbeitseinheit 100 erläutert. Die Arbeitseinheit umfaßt einen vom Zylinderblock 10 getragenen Arbeitszylinder 102. Den Arbeitszylinder 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 aus der Spülseite, d. h. der in Fig. 1 linken Seite, und der anderes Arbeitskolben 110 auf der Auslaßseite, d. h. der in Fig. 1 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 Innenraums 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 128/1, 1285 und 128C ausgebildet, und auf der Auslaßseite des Arbeitszylinders sind in diesem, mehrere Auslaßöffnungen bzw. Auslaßschlitze 130 ausgebildet. Die Spülschlitze umfassen eine erste Gruppe von Spülschlitzen 128/1, eine zweite Gruppe von Spülschlitzen 1285 und eine dritte Gruppe von Spülschlitzen 128C Wie Fig. 3 zeigt, gehören zu den Spülschlitzen 128/1 zwei einander gegenüber angeordnete Schüischiitzc HoAa, die iti Richtung zur miiieiünie des Arbeitszylinders 102 münden, sowie sechs Spülschlitze 1286, die in Richtung von Achsen münden, die tangential zu einem gestrichelt dargestellten Zylinder C verlaufen, der koaxial zum Arbeitszylinder 102 innerhalb desselben liegt. Die erste Gruppe von Spülschlitzen 128/1 besteht somit aus insgesamt acht Spülschlitzen. Wie die Fig. 3 und 4, speziell Fig. 4. zeigen, münden die Spülschlitze 1285 der zweiten Gruppe auf gleiche Weise wie die Spülschlitze 128Ab in Richtung von Achsen, die tangential zum gestrichelt dargestellten Zylinder C verlaufen. Die zweite Gruppe von Spülschlitzen 1285 besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier Spülschlitzen. Zur dritten Gruppe von Spülschlitzen 128C gehören zwei einander gegenüber angeordnete Spülschlitze 128Cö, die in Richtung zur Mittellinie des Arbeitszylinders 102 münden, sowie sechs Spülschlitze 128ΓΛ. die in Richtung von Achsen münden, die tangential zum gestrichelt dargestellten Zylinder C verlaufen. Sämtliche Spülschlitze sind in Richtung zur Auslaßseite des Arbeitszylinders geneigt, so daß die aus den Spülschlitzen austretenden Spülluftströme eine zu den Auslaßschlitzen 130 gerichtete Geschwindigkeitskomponente haben. Die erste Gruppe von Spülschlitzen 128/4 steht in Verbindung mit einer ersten Spülkammer 134/4, und die dritte Gruppe von Spülschlitzen 128C steht in Verbindung mit einer zweiten Spülkammer 132C. Die Spülkammern 134A und 132C sind dicht beieinander angeordnet. Die zweite Gruppe von Spülschlitzen 1285 steht in Verbindung mit einem Spülkrümmer 1325. wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die Auslaßschlitze 130 stehen in Verbindung mit einer Auslaßkammer 134. die mit einem Auspuffrohr 136 verbunden ist. Die Spülkammer 132/1 ist über einen Kanal 138 mit dem Kurbelgehäuse 124 verbunden, und die Spülkammer 1325 ist über einen Kanal 140 mit dem Kurbelgehäuse 126 verbunden. Die Spülkammer 1325 wird über eine Leitung 154 direkt aus dem Zusatzgebläse 300 mit Spülluft gespeist, wie dies noch ausführlicher erläutert werden wird.

ίο Im folgenden wird das Zusatzgebläse 300 beschrieben. Das Zusatzgebläse 300 umfaßt einen Gebläsezylinder 302, der vom Zylinderblock 10 getragen wird. Den Gebläsezylinder 302 umgibt ein von einer Kiihlmantclwand 304 begrenzter Kühlmantel 306. Der Kühlmantel dient dazu, die im Zusatzgebläse 300 erzeugte Verdichtungswärme der Spülluft abzuleiten, um den volumetrischen Wirkungsgrad des Zusatzgebläses zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist der Kühlmantel 306 nut dem Kumni.uiici 506 des Arbeitszylinder:!

:o über nicht dargestellte Leitungen verbunden. Im Gebläsezylinder 302 sind zwei Gebläsekolben 308 und 310 einander gegenüber angeordnet. Jeder der Gebläsekolben 308 und 310 ist mit einer Pleuelstange 312 bzw. 314 verbunden, die ihrerseits mit einem Kurbel-

>? zapfen 316 bzw. 318 verbunden ist. Jeder Kurbelzapfen 316 bzw. 318 wird von einer Kurbelwange 320 bzw. 322 getragen, die beim dargestellten Ausführunfi:.rtispie! nur einseitig am freien F.nde der Kurbelwelle befestigt ist. um das Gewicht des Zweitaktmo-

Vi tors niedrig zu halten. Jeder Kurbelmechanismus, der aus einer Pleuelstange, einem Kurbelzapfen und einer Kurbelwange besteht, ist in einem Kurbelgehäuse 324 bzw. 326 untergebracht, das über ein nicht dargestelltes Entlüftungsventil, das zwangsläufig für Kurbelgehäuscentlüftung sorgt, mit dem Inneren eines Luftfilters 90 verbunden ist.

Die Kurbcl'.vcüun !2 und !4 stehen in A.ntriebsvcrbindung miteinander, und zwar über Kettenräder 16 und 18. von denen jeweils an jeder Kurbelwelle eines befestigt ist. sowie eine Endloskette 20, die um die zwei Kettenräder gelegt ist, so daß sich die Kurbelwellen mit gleicher Drehzahl in gleicher Drehrichtung drehen. Die Phasenbeziehung zwischen den zwei Kurbelwellen ist so festgelegt, daß die beiden den zwei Ar-

AS beitskoiben 108 und 1 ίο 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 Geblä-

sekolben 308 und 310 zugeordnet sind, so festgelegt, daß diese Kurbelzapfen um 180° gegeneinander versetzt sind. Der Luftfilter 90 umfaßt ein Filterelement 92 und nimmt über einen Lufteinlaß 94 Luft auf, die er gereinigt durch einen Luftauslaß 96 abgibt. Der

Luftauslaß 96 ist über eine Leitung 48 mit einer Einlaßöffnung 328 des Zusatzgebläses 300 und ferner über Leitungen 50 und 52 mit Einlaßöffnungen 144 und 146 der Kurbelgehäuse 124 und 126 verbunden. In der Einlaßöffnung 328 ist ein als Plattenventil ausgebildetes Einwegventil 330 ausgebildet, das Luftströmung 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 Luftströmung

nur zum zugeordneten Kurbelgehäuse zulassen. Das Zusatzgebläse 300 weist eine erste Auslaßöffnung 332 auf, die bezüglich der axialen Mitte des Gebläsezylinders 302 so versetzt ist, daß sie von einem der zwei Ge-

bläsekolben. nämlich beim dargestellten Ausführungsbeispiel dem Gebläsekolben 308, geschlossen wird, bevor das Zusatzgebläse 300 seinen oberen Totpunkt erreicht. Ferner weist das Zusatzgebläse 300 eine zweite Auslaßöffnung 333 auf. die sich in der axialen Mitte des Gebläsezylinders 302 befindet. Die erste Auslaßöffnung 332 ist über eine Leitung 152 mit dem Kir'-elgehäuse 124 verbunden. Die zweite Auslaßöffnunt 333 ist über die Leitung 154 mit dem Spülkrümmer 132S verbunden, wie dies bereits angegeben wurde. In der Leitung 152 ist nahe deir. Kurbelgehäuse 124 ein als Platten ventil ausgebildetes Einwegventil 160 angeordnet. da> Kückslrömung in der Leitung 152 \erhindern soll.

Obwohl η Fiy. 1 der Luftfilter 90. 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 Kh.Mii- <i;iriu*s!ellt sind, ist es bei einem praktisch 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 der Luft in die Kanäle nicht durch die Kurbelwangen 120 bzw. 122 oder den Arbeitskolben 108 bzw. 110 behindert wird. Ferner ist es zu.eckmäßig, die Kanäle 138 und 140 vom Boden der Kurbelgehäuse ausgehen zu lassen, damit Schmieröl, das durch Leckage in die Kurbelgehäuse gelangt ist und in diesen nach unten strömt, lurch die Kanäle 138 und 140 auf einfache Weise abgeleitet und in den Arbeitszylinder eingeführt werden kann. Ferner ist es zweckmäßig, die F.inlaßöffnungcn 144 und 146 zwischen den zwei Kurbelwangen 120 bzw. 122 münden zu lassen, damit die Luftströmung nicht durch die Kurbelwangen 120 bzw. 122 behindert wird. Vorzugsweise ist der Luftfilter 90 aufder Oberseite des Zweitaktmotors angeordnet, damit von der Fahrbahn hochgeschleuderter Schmutz oder hochgeschleudcrtes Wasser nicht in den Luftfilter eintreten kann. Diese Ausbildung ist in Fig. 2 dargestellt. Wie Fig. 1 zeigt, ist es ferner zweckmäßig, die Arbeitseinheit 100 und das Zusatzgebläse 300 so dicht wie möglich beieinander anzuordnen. Daher verlaufen die Leitungen 152 und 154 vorzugsweise durch den zwischen der Arbeitseinheit 100 und dem Zusatzgebläse 300 verbliebenen Zwischenraum. Die Einlaßöffnung, an der die Leitung 152 in das Kurbelgehäuse 124 mündet, kann so angeordnet sein, daß sie neben einer der Kurbelwangen 120 oder neben dem Arbeitskolben 108 mündet, wenn diese Einlaßöffnung so geformt ist, daß sie nicht stark gedrosselt werden kann, da die durch die Leitung 152 zugeführte Luft vom Zusatzgebläse unier Druck gesetzt wird.

Ungefähr in der Mitte des Arbeitszylinders 102 ist eine Kraftstoffspritzdüse 180 angeordnet. Der Einbauort der Kraftstoffeinspritzdüse 180 stimmt in den F i g. 1 und 2 nicht miteinander überein, da diese Figuren den Zweitaktmotor lediglich schematisch zeigen. Bei einem praktisch ausgeführten Zweitaktmotor ist die Kraftstoffeinspritzdüse vorzugsweise so angeordnet, wie dies in F i g. 2 dargestellt ist. In F i g. 1 ist die Kraftstoffeinspritzdüse 180 um 90° um die Achse des Arbeitszylinders aus der in F i g. 2 dargestellten Stellung verdreht dargestellt, um die Kraftstoffeinspritzdüse in Relation zu Mulden 182 und 184 zu zeigen, die im Arbeitskolben 108 bzw. 110 ausgebildet sind. Die Mulden 182 und 184 sollen eine zu starke Beeinflussung des Kraftstoffstrahls, der aus der Kraftstoffeinspritzdüse 180 mit einem Sprühwinkel von ungefähr 20° eingespritzt wird, durch die Kolbenköpfe verhindern.

Der Arbeitszylinder wird mit Spülluft unter hohem Druck und in großer Menge gespült, die von einer von der Arbeitseinheit unabhängigen Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe geliefert wird, die zusätzlich zur

ίο Kurbelkastenspülung bzw. Kurbelgehäuseverdichtung vorgesehen ist, die von der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe ausgeführt wird, oder diese Kurbelgehäuseverdichtung ersetzt. Es ist daher notwendig, daß dann, wenn die Spülschlitze geöffnet werden, beispielsweise wenn bei dem in den Fig. 1 und 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel die erste Gruppe von Spülschlitzen 128Λ geöffnet wird, bereits ein möglichst hoher Spüldruck vorhanden ist. Wie das Kurbelwinkeldiagramm gemäß Fig. 5 zeigt, liegt aus

:o diesem Grunde der untere Totpunkt (UT) des Zusatzgebläses 300 in einem Phasenbereich von 0° bis 20° nach dem Phasen- bzw. Zeitpunkt, der 90° vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So liegt, zu dem die ersten Spülschlitze geöffnet werden. Bei dem Fig. 5 zugrundeliegenden Beispiel liegt der untere Totpunkt des Zusatzgebläses 6" nach dem Zeitpunkt, der 90° vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So liegt. Gemäß Fig. 5 liegt der Spülung-Offnungszeitpunkt So für die ersten Spülschlitze 60° vor dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens. Während sich die Gebläsekolben 308 und 310 von ihren unteren Totpunkten zu ihren oberen Totpunkten (OT) bewegen, wird die im Gebläsezylinder 302 eingeschlossene Luft an die erste Leitung 152 und die zweite Leitung 154 abgegeben.

Wie aus F i g. 6 erkennbar ist. ist der Druck im Kurbelgehäuse höher als der des Zusatzgebläses 300, während sich die Kolben des Zusatzüebläses nahe ihren unteren Foipunkicn befinden. Wenn die Kurbel= wellen sich so viel weitergedreht haben, daß der Gebläsedruck höher als der Druck in den Kurbelgehäusen wird und diese Druckdifferenz schließlich den Widerstand des Einwegventils 160 überwindet, drückt die Luft aus dem Zusatzgebläse das Einwegventil 160 auf, so daß die Luft in das erste Kurbelgehäuse 124 einströmen kann. Zu diesem Zeitpunkt sinkt der Druck des Zusatzgebläses kurzzeitig etwas ab, wie F i g. 6 zeigt. Danach steigt der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 aufgrund der Zufuhr von Spülluft durch das Zusatzgebläse 300 an, wobei der Druck des

so Zusatzgebläses etwas höher als der Druck im ersten Kurbelgehäuse ist, damit das Einwegventil 160 offen gehal"en wird, wie F i g. 6 zeigt.

Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 aufgrund der Luftzufuhr aus dem Zusatzgebläse 300 steil anzusteigen beginnt, erreicht der Arbeitskolben 110 den Auspuff-Öffhungszeitpunkt Eo, so daß der Arbeitskolben 110 die Auslaßschlitze 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 12SA beginnend allmählich weiter geöffnet werden. Da die zweiten Spülschiitze 1282?

relativ zu den ersten Spülschlitzen 128Λ etwas in Richtung zum Kurbelgehäuse 124 versetzt sind, wie die F i g. 1 und 2 zeigen, werden die Spülschlitze 1285 zu einem Spülung-Offnungszeitpunkt So' der zweiten

Spülschlitze geöffnet, der etwas nach dem Spülung-Offnungszeitpunkt So der ersten Spülschlitze liegt, wie Fig. 5 zeigt. Die Spülluft wird in den Arbeitszylinder zunächst so eingeleitet, daß sie eine verhältnismäßig schwache Wirbelströmung erzeugt und daß sie die im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase zu den Auslaßschlitzen drückt. Wenn die Spülung so weit fortgeschritten ist, daß im Arbeitszylinder keine unerwünschte Mischung zwischen der Spülluft und den Abgasen mehr erfolgen kann, wird dann die Spülluft in den Arbeitszylinder so eingeblasen, daß sie im Arbeitszylinder eine stärkere Wirbelströmung erzeugt. Wenn der Arbeitszylinder zwei verschiedene Gruppen von Spülschlitzen aufweist, wie dies bei dem in den Fig. 1 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, nämlich eine erste Gruppe von Spülschlitzcn 128/i, die mit Spülluft aus dem Kurbelgehäuse 124 gespeist werden, und eine zweite Gruppe von Spül schützen Ϊ28Λ. die direkt aus dem Zusatzgebläse 300 mit Spülluft gespeist werden, sind die zweiten Spülschlitze 128Ä so angeordnet, daß sie 5° bis 15° nach den ersten Spülschlitzen 128/1 geöffnet werden. Wie im folgenden noch erläutert werden wird, erfolgt diese Festlegung, und während der Anfangsphase der Spülung Spülluft zu sparen, damit im Zusatzgebläse 300 eine größere Spülluftmenge zurückbleibt, wenn im Arbeitszylinder während der späteren Phase des Spülens starke Luftwirbel erzeugt werden sollen. Da im Kurbelwinkeldiagramm aufgrund der Symmetrie zwischen den öffnungs- und Schließzeitpunkten der Spülschlitze und der Auslaßschlitze der Spülung-Schließzeitpunkt Sc' der zweiten Spülschlitze bezüglich der Linie, die den oberen Totpunkt und den unteren Totpunkt des Arbeitskolbens verbindet, symmetrisch zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So' der zweiten Spülschlitze liegt, muß in diesem Zusammenhang auch die Beziehung zwischen dem Spülung-Schließzeitpunkt Sc' der zweiten Spülschlitze und dem oberen Totpunkt des Zusatzgebläses berücksichtigt werden. Wenn der Spülung-Schließzeitpunkt Sc' der zweiten Spülschlitze vor dem oberen Totpunkt des Zusatzgebläses liegt, werden dir zweiten Spülschlitze geschlossen, bevor das Zusatzgebläse 300 die gesamte von ihm verdichtete Spülluft geliefert hat. Daher soll der Spülung-Öffnungszeitpunkt So' der zweiten Spülschlitze so festgelegt sein, daß die Bedingung erfüllt ist. daß der Spülung-Schließzeitpunkt Sc' der zweiten Spülschlitze nicht vor dem oberen Totpunkt des Zusatzgebläses liegt. Dies heißt mit anderen Worten, daß der Spülung-Öffnungszeitpunkt So der zweiten Spülschlitze vor einem Zeitpunkt liegt, der bezüglich der Linie, die den oberen Totpunkt und den unteren Totpunkt des Arbeitskolbens im Kurbelwinkeldiagramm verbindet, symmetrisch zum oberen Totpunkt des Zusatzgebläses liegt. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß eine Zeitvergrößerung auftritt, bevor die vom Zusatzgebläse 300 gelieferte Spülluft die zweiten Spülschlitze 1285 erreicht, ist es zweckmäßig, daß der Spülung-Öffnungszeitpunkt So' der zweiten Spülschlitze um einen der Zeitverzögerung entsprechenden Winkel vor dem Zeitpunkt liegt, der bezüglich der die oberen Totpunkte und die unteren Totpunkte der Arbeitskolben verbindenen Linie symmetrisch zum oberen Totpunkt des Zusatzgebläses liegt. Da jedoch nahe dem oberen Totpunkt des Zusatzgebläses die Änderung der Lage des Gebläsekolbens im Vergleich zur Änderung des Kurbelwinkels klein ist, bedeutet es praktisch keinen großen Nachteil, wenn der Spülung-Schließzeitpunkt der zweiten Spülschlitze und der obere Totpunl.i des Zusatzgebläses zusammenfallen. .

Der Zeitpunkt, zu dem die erste Auslaßöffnung 332 des Zusatzgebläses 300 vom Gebläsekolben 308 geschlossen wird, so daß die erste Leitung 152 vom Zusatzgebläse getrennt ist, wird so festgelegt, daß er in einem Phasenbereich zwischen einem Anfangsgrenzzeitpunkt Pci (siehe F i g. 5), der in der Mitte zwischen

dem Spülung-Öffnurigszeitpunkt So der ersten Spülschlitze und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt, und einem Endgrenzzeitpunkt Pce (siehe Fig. 5) liegt, zu dem der Arbeitskolben des Zusatzgebläses 300 noch ' U seines Hubes vor sich hat. bis er seinen oberen Totpunkt erreicht. Als Zeitpunkt, zu dem die erste Auslaßöffnung 332 geschlossen wird und die erste Leitung 152 getrennt wird, wird hier der Zeitpunkt bezeichnet, zu dem die Auslaßöffnung 3J2 vom Gebläsekolben 308 vollständig geschlossen wird und der Spülluftstrom durch die Leitung 152 vollständig unterbrochen wird. Die vorstehend erwähnten Bedingungen für den Schließzeitpunkt der ersten Leitung 152 sind unter Berücksichtigung der Tatsache festgelegt worden, daß das Zusatzgebläse 300 verdichtete Spülluft in das Kurbelgehäuse 124 zumindest bis zum vorstehend erwähnten Anfangsgrenzzeitpunkt einspeisen muß. wenn das Zusatzgebläse 300 als Aufladegebläse zur Erhöhung des Drucks im Kurbelgehäuse 124 in der Weise arbeiten soll, daß der Druck der aus den ersten Spülschlitzen 128.-1 ausgeblasenen Spülluft so hoch ist. daß er die gewünschte Spülung bewirkt, während andererseits bei der Festlegung der Bedingungen die Tatsache berücksichtigt wurde, daß das Zusatzgebläse 300 noch eine ausrei-

J5 chende Spülkapa/ität haben muß. wenn die erste Leitung 152 vom Zusatzgebläse 300 getrennt wird und danach die im Zusatzgebläse 300 verdichtete Luft ausschließlich zu den zweiten Spüischiitzen 128.4 geleitet wird, damit von der aus den /weiten Spülschlit-

4»> 7cn 128ß eingeblasenen Spülluft starke Wirbelströmung im Arbeitszylinder erzeugt wird, nachdem zunächst sowohl durch die ersten Spülschluze 128Λ als auch durch die zweiten Spülschluze 128S Spülluft hauptsächlich zu dem Zweck eingeblasen worden ist.

■>5 die Abgase aus dem Arbeitszylinder zu drücken, wobei im Arbeitszylinder lediglich eine verhältnismäßig schwache Wirbelströmung erzeugt wird. Je nach dem, wie der Kurbelwinkel zwischen dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So der ersten Spülschlitze und dem

so unteren Totpunkt des Arbeitskolbens einerseits und der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So der ersten Spülschlitze gewählt sind, kann sich aus den vorstehend genannten Forderungen erge-

ben. daß der Anfangsgrenzzeitpunkt nach dem Endgrenzzeitpunkt liegen "soll. Als Schließzeitpunkt der ersten Leitung 152 muß dann ein geeigneter Mittelpunkt zwischen den zwei Grenzzeitpunkten gewählt werden, der einen Kompromiß zwischen den Forde-

rangen bezüglich des Anfangsgrenzzeitpunktes und des Endgrenzzeitpunktes dargestellt.

Nachdem die erste Auslaßöffnung 332 geschlossen worden ist, beginnt der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 zu sinken. Nahe dem unteren Totpunkt des

'5 Arbeitskolbens sinkt er schließlich stark ab. Auch nachdem die erste Auslaßöttnung 332 geschlossen worden ist, wird jedoch noch Spülluft von der zweiten Auslaßöffnung 333, die sich in der Mitte des Gebläse-

Zylinders 302 befindet, durch die zweite Leitung 154 weiterhin den zweiten Spülschlitzen 1285 zugeführt. V^:'ie bereits unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläutert wurde, sind vier zweite Spülschlitze 1285 vorgesehen. Die Anzahl der zweiten Spülschlitze 1285 ist somit geringer als die Anzahl der ersten Spülschlitze 128/1, von denen acht vorgesehen sind. Ferner ist der freie Strömungsquerschnitt jedes zweiten Spülschlitzes 1285 wesentlich kleiner als der freie Strömungsquerschnitt jedes ersten Spülschlitzes 128/1, so daß der freie Gesamtströmungsquerschnitt der zweiten Spülschlitze wesentlich kleiner als der freie Gesamtströmungsquerschnitt der ersten Spülschlitze ist. Nachdem die erste LeMung 152 geschlossen worden ist, so daß die gesamte vom Zusatzgebläse 300 gelieferte Luft den zweiten Spülschlitzen zugeführt wird, wird daher die Spülluft aus den zweiten Spülschlitzen in Form kräftiger Strahlen eingeblasen, die im Arbeitszylinder eine kräftige Spüiiufiwirbeiströmung erzeugen. Da die lineare Geschwindigkeit der Gebläsekolben mit der Drehzahl des Motors zunimmt, werden im Arbeitszylinder kräftigere Wirbelströmungen erzeugt, wenn die Drehzahl des Motors höher wird.

In diesem Zusammenhang ist besonders zu beachten, daß, bevor die erste Auslaßöffnung 332 geschlos-

! sen wird, die Spülluft aus den ersten Spülschlitzen USA und den zweiten Spülschlitzen 1285 eingeblasen wird, an denen die Spüldrücke annähernd gleich sind (lediglich durch das Einwegventil 160 wird ein kleiner Druckunterschied hervorgerufen), so daß im Arbeitszylinder eine insgesamt schwache Wirbelströmung erzeugt wird, die zweckmäßig ist, um im Arbeitszylinder Schichtspülung zu bewirken. Nachdem jedoch die erste Auslaßöffnung 332 geschlossen worden ist. sinkt der Druck im Kurbelgehäuse 124, d. h. der Druck der den ersten Spülschlitzen 128/1 zugeführicn SriüHuft beträchtlich während andererseits der Druck der den zweiten Spülschlitzen 1285 zugeführten Spülluft weiter ansteigt, während gleichzeitig die Menge der den zweiten Spülschlitzen zugeführten Spülluft zunimmt, so daß die aus den zweiten Spülschlitzen austretenden Strahlen wesentlich kräftiger als die aus den ersten Spülschlitzen 128/1 austretenden Strahlen sind, die nach dem Schließen der Auslaßöffnung 332 schnell schwächer werden.

Wenn der untere Totpunkt des Zusatzgebläses um eine verhältnismäßig große Phasendifferenz hinter den oberen Totpunkt des Arbeitskolbens verschoben ist, wie dies beim dargestellten Motor der Fall ist, ist

; der Druck im Kurbelgehäuse während eines verhältnismäßig langen Phasenbereichs höher als der Lieferdruck des Zusatzgebläses, wie dies in Fig. 6 dargestellt ist. In einem solchen Fall ist das in der ersten Leitung 152 angeordnete Einwegventil 160 notwendig, um zu verhindern, daß Spülluft aus dem Kurbelgehäuse zum Zusatzgebläse zurückströmt. Wenn in der ersten Leitung 152 kein Rückschlagventil wie das Einwegventil 160 vorgesehen ist, saugt das Zusatzgebläse 300, das noch im Saugtakt arbeitet, während der Arbeitszylinder nach Passieren seines oberen Totpunktes bereits in den Arbeitstakt übergegangen ist, Luft aus dem Kurbelgehäuse 124 an, so daß durch den Luftfilter 90 weniger Luft angesaugt wird und die Gesamtmenge angesaugter Luft verringert ist.

Nachdem die erste Leitung 152 geschlossen worden

ist, sinkt der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 am und nahe dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens

: stark ab, wie F i g. 6 zeigt. Andererseits steigt der Druck der den zweiten Spülschlitzen 1285 durch die zweite Leitung 154 zugeführten Spülluft während einer gewissen Zeitdauer weiter an, wonach allerdings auch dieser Druck am und nahe dem oberen Totpunkt des Zusatzgebläses abrupt sinkt. Die Menge der Spülluft, die den zweiten Spülschlitzen 1285 durch die zweite Leitung 154 zugeführt wird_s nachdem die erste Leitung 152 geschlossen worden ist, hängt ab vom Resthub des Gebläsekolbens des Zusatzgebläses 300 zum Zeitpunkt des Schließens der ersten Leitung 152, der vorzugsweise mehr als V⁴ des Hubes des Zusatzgebläses 300 beträgt. Dabei wird allerdings die Menge der den zweiten Spülschlitzen 125 5 vom Zusatzgebläse 300 nach dem Schließen der ersten Leitung 152 tatsächlich zugeführten Spülluft durch den Verdichtungs- und Totraum in der Leitung 154 und anderen Hohlräumen bestimmt.

Die im ersten Kurbelgehäuse 124 verdichtete Spüliufi wird in den Arbeitszylinder 102 durch den Kanal :o 138, die Spülkammer 132/1 und die Spülschlitze 128/1 eingeleitet. Die im zweiten Kurbelgehäuse 126 verdichtete Spülluft wird in den Arbeitszylinder 102 durch den Kanal 140, die Spülkammer 132C und die dritten Spülschlitze 128C eingeleitet. Da das erste Kurbelgehäuse 124 durch die Leitung 152 mit Luft gespeist wird, die vom Zusatzgebläse 300 vorverdichtet worden ist, ist der Druck im Kurbelgehäuse 124 zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So wesentlich höher als der Druck im Kurbelgehäuse 126, das nicht mit so vorverdichteter Lufl aus dem Zusatzgebläse 300 gespeist wird und in dem die Luft lediglich durch Kurbelgehäuseverdichtung verdichtet wird. Da jedoch die dritten Spülschlitze 128C relativ zu den ersten Spülschlitzen 128/4 so versetzt angeordnet sind, daß die dritten Spülschlitze 128C nach den ersten Spülschlitzen 128/1 geöffnet werden und daß der Zeitpunkt, zu dem die dritter. Spülschütze 128C geöffnet werden, näher am unteren Totpunkt des Arbeitskolbens als der Spülung-öffnungszeitpLYikt der ersten Spülschlitze liegt, ist der Druck im zweiten Kurbelgehäuse zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So" der dritten Spülschlitze höher als der Druck, der sich allein aufgrund von Kurbelgehäuseverdichtung zum Spir'.nngöffnungszeitpunkt So (siehe F i g. 5) ergibt. Der Druck im zweiten Kurbelgehäuse hat zum Zeitpunkt So" den durch die strichpunktierte Kurve in F i g. 6 wiedergegebenen Wert. Die aus dem zweiten Kurbelgehäuse gelieferte Spülluft kann daher die aus dem ersten Kurbelgehäuse gelieferte Spülluft wirksam unterstützen, und zwar insbesondere dann, wenn bei Motorbetrieb mit hoher Drehzahl hoher Spüldruck benötigt wird.

Im folgenden wird auf den Hubraum des Zusatzgebläses 300 eingegangen. Da bei Dieselmotoren das Spülmittel lediglich Luft ist, treten selbst dann, wenn ein Teil des Spülmittels durchgeblasen wird, im Gegensatz zu Ottomotoren keine direkten Kraftstoffverluste auf. Daher kann es zugelassen werden, daß ein Anteil der Spülluft, der beispielsweise 0,15 bis 0,35mal so groß wie der Gesamthubraum des Arbeitskolbens ist, durchgeblasen wird, sofern vollständige Spülung erreicht wird. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache ist der Gesamthubraum der Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe 300 für einen Motor mit Kurbelgehäuseverdichtung, wie er in den Fig. 1 bis 4dargestellt ist, so festgelegt, daß er 0,5 bis l,2mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe 100 ist. Ein aus diesem Bereich zu wählen-

der bestimmter Wert wird auf folgende Weise bestimmt.

Zunächst wird die Drehzahl bestimmt, die bei Volllastbetrieb des Zweitaktmotors am häufigsten auftritt, wonach der Hubraum des Zusatzgebläses 300 so bestimmt wird,i!aß dieses Spülluft in einer Menge liefert, die die im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase durch die Auslaßschlitze 130 gerade vollständig ausgespült, wenn die Auslaßschlitze vom Arbeitskolben 110 geschlossen werden, während der Zweitaktmotor bei der genannten häufigsten Vollastdrehzahl arbeitet, wobei Durchblasen von Spülluft innerhalb der vorstehend erwähnten Grenzen zugelassen wird. Der Druck im Gebläsezylinder 302 hat den in Fig. 6 dargestellten Verlauf, und der Druck im ersten Kurbelgehäuse hat zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So den dem Zeitpunkt So zugeordneten Wert. Spülluft 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. Die durch die SpülscUitze 128A eingeblasene Spülluft bildet im Arbeitszylinder spiralige Ströme, die die im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase zu den Auslaßschlitzen 130 drücken. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die aus den Spülschlitzen 128Ab austretende Spülluft die spiraligen Ströme bildet, während die aus den Spülschlitzen 128Aa austretende Spüiluft entlang der Mittellinie des Arbeitszylinders strömt. Der Hauptteil der Strömung der Spülluft im Arbeitszylinder besteht jedoch aus den spiraligen Strömen, die von der durch die Spülschlitze 128Ab austretenden Spüiluft gebildet werden, so daß diejenige Zeit, die die Spülluft benötigt, um die Auslaßschlitze zu erreichen, im wesentlichen durch die Druckdifferenz zwischen dem Druck der Spülluft und dem Druck der im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase sowie durch die Länge des Spiralweges bestimmt ist, entlang dem die Spülluft von den Spülschlitzen zu den Auslaßschlitzen strömt. Diese Zeitdauer steht nicht in 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 Spüldrucks. Wie aus F i g. 6 erkennbar ist, steigt beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der Druck der aus den ersten Spülschlitzen 128A ausgeblasenen Spülluft allmählich nach dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So an, so daß die Spüiluft. die als erstes in den Arbeitszylinder eingeblasen worden ist, von Spülluft, die danach durch dieselben Spülschlitze eingeblasen wird, weitergedrückt wird, so daß die Spülluft die Abgase sehr effektiv spült. Eine gewisse Zeit nach dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So werden die zweiten Spülschlitze 1285 geöffnet, so daß direkt vom Zusatzgebläse 300 durch die zweite Leitung 154 gelieferte Spülluft mit dem dem Zeitpunkt So' zugeordneten Druck eingeblasen wird und diese Spülluft zu der aus den ersten Spülschlitzen USA eingeblasenen Spülluft hinzutritt und diese unterstützt. Nach Verstreichen einer gewissen weiteren Zeitdauer werden dann die dritten Spülschlitze 128C geöffnet, so daß Spülluft aus dem zweiten Kurbelgehäuse 126 durch den Kanal 140 in den Arbeitszylinder mit einem dem Zeitpunkt So" zugeordneten Druck eingeblasen wird und diese Spülluft die zuvor eingeleitete Spülluft zusätzlich unterstützt. Nachdem die erste Leitung 152 geschlossen worden ist, wird die Einspeisung von SpüUuft aus dem ersten Kurbelgehäuse 124 schwächer, wobei al- :_; lerdings die Einspeisung von Spülluft aus den ersten .^;J Spülschlitzen 128A noch andauert. Auch die Einspeisung von Spülgemisch aus dem zweiten Kurbelgehäuse 126 durch die dritten Spülschlitze 128C dauert an. Diese Spülungen aus dem ersten Kurbelgehäuse und dem zweiten Kurbelgehäuse werden sehr schnell ; schwächer, wenn sich der Arbeitskolben seinem tinte- % ίο ren Totpunkt nähert. Allerdings dauern diese Spülun- p gen noch eine gewisse Zeit bis über den unteren Tot- *;. punkt des Arbeitskolbens hinaus an. Dagegen strömt «j die durch die zweite Leitung 154 zugeführte Spülluft £ weiterhin mit hohem Druck in den Arbeitszylinder έ? ein, wobei besonders hervorzuheben ist, daß nach ΐ\ dem Schließen der ersten Leitung 152 die vom Zusatz- £ gebläse 300 gelieferte Spülluft vollständig durch die zweite Leitung 154 den zweiten Spülschlitzen 1285 zugeführt wird, so daß starke Wirbelströmung im Arbeitszylinder erzeugt wird. Allerdings hört auch die Zufuhr von Spülluft durch die zweite Leitung 154 nach einer gewissen Zeit auf, nachdem das Zusatzgebläse seinen oberen Totpunkt durchlaufen hat.

Wenn die Ansaugträgheit vernachlässigt wird, nimmt der volumetrische Wirkungsgrad einer Hubkolbenpumpe mit niedriger werdender Drehzahl zu. i Die Zeit, die die Spülluft 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 die Spülluft die Abgase durch die Auslaßschlitze herausgedrückt hat, wobei allerdings eine bestimmte Menge _: Spülluft durchgeblasen wird, wird unterhalb der Auslegungsdrehzahl die zum Auspuffrohr durchgeblasene Luftmenge größer, während andererseits oberhalb der Auslegungsdrehzahl die durchgeblasene Luftmenge kleiner wird und schließlich 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 j der Zweitaktmotor bei niedriger Drehzahl mit Vollast ι betrieben wird, wird das Durchblasen der Spülluft ' zum Auspuffrohr stärker. Wenn im Auspuffrohr ein so Trägheitseffekt auftritt, wird auch dadurch die Zeit beeinflußt, die die Abgase bis zum Erreichen der Auslaßschlitze benötigen. 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 groß ist. wird der Spüldruck nach dem Spülungöffnungszeitpunkt So zu hoch. In diesem Fall mischt sich aufgrund des hohen Spüldrucks die Spülluft mit den Abgasen, so daß mehr Spülluft zum Auspuff durchgeblasen wird, wodurch der Spülgrad sinkt, während andererseits ein Teil der vom Zusatzgebläse gelieferten Spülluft in der Leitung vor den Spülschlitzen zurückbleibt und bis zum Schließen der Spülschlitze nicht mehr in den Arbeitszylinder 102 einge-

leitet wird. Wenn die Menge der in einer solchen Leitung zurückgebliebenen Spülluft groß ist, wird die benötigte Gebläseleistung größer, obwohl ein Teil der zur Verdichtung der Spülluft aufgewendeten Arbeit zum Antrieb des Zusatzgebläses während des folgenden Saugtaktes wiedergewonnen wird. Die Erhöhung der benötigten Gebläseleistung verringert die abgegebene Nutzleistung des Zweitaktmotors. Da in diesem Fall ferner eine entsprechend große Menge der Spülluft im Zusatzgebläse 300 zurückbleibt, nachdem die erste Leitung geschlossen worden ist, steigt die erforderliche Gebläseleistung an, wenn durch die zweite Leitung mit der stärkeren Drosselwirlcung eine große Spülluftmenge 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 der Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe bzw. des Zusatzgebläses 300 zum Hubraum der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe bzw. der Arbeitseinheit 100 sind zwei der Einflußgrößen, die für Spülung mit hohem Druck und großer Spülluftmenge berücksichtigt werden müssen und haben folgenden Einfluß. Bei herkömmlichen Zweitaktmotoren, die lediglich mit Kurbelgehäuseverdichtung bzw. Kurbelkastenspülung arbeiten, liegt der Liefergrad ungefähr im Bereich zwischen 0,5 ml und 0,8. Es sei angenommen, daß das Zusatzgebläse 300 einen Hubraum von l,2mal dem Hubraum der Arbeitseinheit 100 hat und daß unter Berücksichtigung dieses Verhältnisses und der Tatsache, daß ein Teil der Liefermenge des Zusatzgebläses im Kurbelgehäuse zurückbleibt, 70% der Liefermenge des Zur-atzgebläses 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 0,5 beträgt. Unter diesen Annahmen hat der Liefergrad L der vorstehend beschriebenen Ausführungsform folgenden Wert:

L= 1,2 χ 0,7 χ 0,5= 1.34

Es sei angenommen, daß ein Anteil der Spülluft, der 0,35mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitseinheit ist, durchgeblasen wird, d. h. daß eine Luftmenge, die 0,99 = (1,34 - 0,35)mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitseinheit ist, im Arbeitszylinder verbleibt. Ferner sei angenommen, daß der Druck der Spülluft im Arbeitszylinder 102 zum Spülung-Schließzeitpunkt Sc ungefähr 1,3 ata (Absolutdruck) beträgt und daß die Dichte der Spülluft in diesem Zustand, korrigiert im Hinblick auf den Tempera turanstieg gegenüber der Umgebungstemperatur, 1,3mal so groß wie die atmosphärischer Luft ist. Wenn der Hubraum der Arbeitseinheit 100 mit Vs bezeichnet wird, ergibt sich dann für das in den Arbeitszylinder 102 eingespülte Ladungsvolumen Vsc:

Vsc = 0,99 Vs j1,3 = 0,76 Ks (2)

Der Laderaum Vec, der zwischen dem Arbeitszylinder und den Kolbenköpfen der Arbeitskolben zu dem Zeitpunkt eingeschlossen ist, zu dem der auslaßseitige Arbcitskolben die Auslaßschlitze schließt, beträgt ungefähr 0,76 Vs. In diesem Fall ist daher Vec gleich Vsc, so daß die Spülluft, von der 0,35 Kj durchgeblasen wird, die Abgase gerade vollständig aus dem Arbeitszylinder austreibt und den Raum im Arbeitszy-Under vollständig einnimmt, wenn die Spulschlitze geschlossen werden. Dabei kann der Hubraum des Zusatzgebläses, der benötigt wird, um die gleiche Spülluftmenge sicherzustellen, verringert werden, indem der Verdichtungsraum des Kurbelgehäuses verringert wird, indem der Liefergrad aufgrund von Kurbelgehäuseverdichtung erhöht wird und indem der Anteil der vom Zusatzgebläse gelieferten Spulluft, der im Kurbelgehäuse verbleibt, verringert wird.

ίο Im folgenden wird der Fall betrachtet, daß der Hubraum des Zusatzgebläses 0,5mal so groß wie der der Arbeitseinheit ist. Wenn angenommen wird, daß das Verhältnis der Liefermenge zum Hubraum des Zusatzgebläses 75% und daß der Liefergrad aufgrund der Kurbelgehäuseverdichtung aUein 0,8 beträgt, gilt für den Liefergrad L die folgende Gleichung:

L = 0,5 χ 0,75 + 0,8=1,175 O)

Wenn angenommen wird, daß von der diesem Liefergrad entsprechenden Spülluftmenge ein Anteil von 0,15 (bezogen auf den Gesamthubraum des Arbeitszylinders) durch den Arbeitszylinder zum Auspuffrohr durchgeblasen wird, wird ein Anteil von 1,02 (bezogen auf den Gesamthubraum des Arbeitszylinders) im Arbeitszylinder zurückgehalten. Wenn für diesen Fall wiederum angenommen wird, daß die Dichte der Spülluft im Arbeitszylinder l,3mal so groß wie die Dichte atmosphärischer Luft ist, ist das Volumen der im Arbeitszylinder zurückgehaltenen Spülluft 0,78mal so groß wie der Gesamthubraum des Arbeitszylinders. Dieses Volumen ist ungefähr gleich dem Laderaum Vec, der vom Arbeitszylinder und den Kolbenköpfen der Arbeitskolben zu dem Zeitpunkt eingeschlossen ist, zu dem der auslaßseitige Arbeitskolben die Auslaßschlitze schließt. Auch in diesem Fall hat daher die Spülluft die Abgase gerade aus dem Arbeitszylinder herausgedrückt, wobei 0,15 Vs durchgeblasen werden, wenn die Auslaßschlitze geschlossen werden. Der benötigte Hubraum des Zusatzgebläses ändert sich somit entsprechend der durch den volumetrischen Wirkungsgrad des Arbeitszylinders gegebenen Bedingung und entsprechend dem durch die Auslegung des Kurbelgehäuses bedingten Liefergrad der Kurbelgehäuseverdichtung. Obwohl der volumetrische Wirkungsgrad des Zusatzgebläses sich mit der Drehzahl des Zweitaktmotors ändert, können die Änderungen des volumetrische;! Wirkungsgrades des Zusatzgebläses aufgrund der Änderungen der Drehzahl des Zweitaktmotors verhältnismäßig leicht zugelassen

so werden, dabei Zweitakt-Dieselmotoren · im Gegensatz zu Zweitakt-Ottomotoren - für die durchgeblasene Spülluftmenge ein verhältnismäßig großer Bereich zulässig ist.
Im folgenden werden Betrachtungen zum Spüldruck angestellt. Der Verdichtungsraum allein aufgrund der Kurbelgehäuse 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 1,3 Vs ; vei> ringen werden, was einem Verdichtungsverhältnis von 1,75 entspricht. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß die vom Zusatzgebläse gelieferte Spülluft nur dem ersten Kurbelgehäuse 124 zugeführt wird, wie dies bei dem in den F i g. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, daß der Verdichtungsraum des ersten Kurbelgehäuses 2 Vss beträgt,

wobei Vss der Hubraum des ersten Kurbelgehäuses (= >/2 Vs) ist, daß der Hubraum des Zusatzgebläses 1,20 Vs = 2 χ 1,20 Vss beträgt, daß der Verdichtungsraum des Zusatzgebläses und der ersten Leitung 152 zusammen 0,15 Vss beträgt, daß der Kurbelwin- s kel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So 80° beträgt und daß das Volumen der zweiten Leitung 154 vernachlässigbar ist, ist das maximale Volumen des Systems aus dem Zusatzgebläse 300, dem ersten Kurbelgehäuse 124 und der ersten Leitung 152 die Summe aus dem Volumen des ersten Kurbelgehäuses (3 Vss) und dem Hubraum des Zusatzgebläses (2,4 Vss) und dem Verdichtungsraum der ersten Leitung (0,15 Vss), nämlich: is

3 Vss + 2,4 Vss + 0,15 Vss = 5,55 Vss (4)

Ferner ergibt sich für das Volumen des vorstehend beschriebenen Systems zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So/olgendes. Wenn der Kurbelwinkel zwischen dem Spühiüg-öfFnungszeitpunkt So und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens 60° beträgt, gilt für das Volumen des ersten Kurbelgehäuses:

2 Vss+ Q

= 2,55 Vss

(5)

25

Da der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses and dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So 80* beträgt, hat zum Spülung-Öffnungszeitpunkt das auf das Zusatzgebläse und die erste Leitung entfallende Volumen folgenden Wert:

(2,4/2) ;i +cos 80°) Vss + 0,\5 Vss= 1,56 Vss

(6)

Für den betrachtete.i Fall gilt daher das Volumen des beschriebenen Systems:

2,25 Vss + 1,56 Vss = 3,81 Vss (7) "

Das Verdichtungsverhältnis CRso zum Spülungöfihungszeitpunkt So ist somit:

CRso = 5,55 Vss j 3,81 Vss= 1.46

(8)

40

Da der volumetrische Wirkungsgrad beim Ansaugen des Gemisches in das erste Kurbelgehäuse und das Zusatzgebläse kleiner als 100% ist, beträgt der Spüldruck, ausgehend vom Verdichtungsverhältnis CRso = 1,46, zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So ungefähr 1,4 ata.

Wenn unter sonst gleichen Annahmen der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So 90°-0* =· 90° beträgt, gilt das Verdichtungsverhältnis CRso:

CRso = 5,55 Vss/ (9)

[2,25 Vss + (2,4/2) (1 + cos 90°) Vss + 0,15 Vss]
= 1,54

55

Wenn unter sonst gleichen Bedingungen der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So 90°-20° = 70° beträgt, gilt für das Verdichtungsverhältnis CRso:

Crso = 5,55 Vss/ (10)

[2,25 Kij + (2,4/2) (I + cos 70°) Vss + 0,15 Vss]

Wenn die vom Zusatzgebläse gelieferte Spülluft gleichmäßig sowohl auf das erste Kurbeigehäuse 124 als auf das zweite Kurbelgehäuse 126 verteilt wird

und im übrigen die obigen erstgenannten Annahmen gemacht werden, gilt für das Verdichtungsverhältnis CRso:

CRso = [3 Km + 1,20 Vss + 0,15 Vss]/ (11)
(2,25 Kw+ 0,20/2) (1 +cos 80°) Vss + 0,15 Vss] = 1,40

Im folgenden wird angenommen, daß der Hubraum des Zusatzgebläses 0,50 Vs = 2 χ Q,50 Vss beträgt, daß die vom Zusatzgebläse gelieferte Spülluft nur dem ersten Kurbelgehäuse 124 zugeführt wird, daß der Verdichtungsraum des ersten Kurbelgehäuses 1,3 Vss beträgt, daß der Verdichtungsraum des Zusatzgebläses und der ersten Leitung zusammen 0,15 Vss beträgt, daß der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So 90° beträgt, daß der Kurbelwinkel zwischen dem Spülung-Öffnungszeitpunkt Sb und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens 60° beträgt und daß das Volumen der zweiten Leitung 154 vernachlässigbar ist. Dann gilt für das Verdichtungsverhältnis CRso:

CRso = [2,3 Kss + 2 χ 0,50 Kw+ 0,15 Vss]/
[(1,4 + 0,25) Km+ (2 χ 0,50/2) (1 +cos 90°)
Vss + 0,15 KiJ]=I,57 (12)

Wie sich aus*!en vorstehenden Beispielen ergibt, ist der Druck der dem Arbeitszylinder zugeführten Spülluft zum Spülung-Öffnungszeitpunkt So höher, wenn der Verdichtungsraum des Kurbelgehäuses kleiner ist, wenn der Hubraum des Zusatzgebfäses größer ist und wenn der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zusatzgebläses und dem Spülung-ÖfT-nungszeitpunkt So größer ist. Wenn die vom Zusatzgebläse gelieferte Spülluft lediglich dem einen Kurbelgehäuse zugeführt wird, ist ferner der Spüldruck höher, als wenn die Spülluft vom Zusatzgebläse auf beide Kurbelgehäuse verteilt wird. Allerdings ist zu berücksichtigen, daß dann, w?nn der Hubraum des Zusatzgebläses zu stark vergrößert wird, die Menge der Spülluft zu groß wird, so daß mehr Spülluft zum Auspuff durchgeblasen 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 der Spülluft nach dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens unzweckmäßig kurz wird.

Unter Berücksichtigung der vorstehend erwähnten verschiedenen Einflußgrößen und Bedingungen im Hinblick auf die vom Motor veranlagte 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 Zweitaktmotor mit dem vorstehend beschriebenen grundsätzlichen Aufbau hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Leistung und Abgasreinigung aufweist, wenn der Gesamthubraum des Zusatzgebläses 0,5 bis l,2mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitseinheit ist. die vom Zusatzgebläse mit Spülluft versorgt wird, wenn der untere Totpunki des Zusatzgebläses im Bereich zwischen 0° und 20° nach dem Phasenpunkt bzw. Zeitpunkt liegt, der 90° vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So liegt.

und wenn der Schließzeitpunkt der ersten Leitung in einem Bereich zwischen dem Mittelpunkt dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens einerseits und einem Phasen- bzw. Zeitpunkt liegt, zu dem der Resthub des Zusatzgebläses bis zum Erreichen seines oberen Totpunktes V" des Hubes des Zusatzgeblases beträgt.

F i g. 7 zeigt einen schemadschen Horizontalschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 8 zeigt eine Schnittdarstellung gemäß ΧΧΙΠ-ΧΧΠΙ in Fig. 7 und Fig. 9 ist eine Schnittdarstellung gemäß XXIV-XXIV in Fig. 8. Bei dieser zweiten Ausführungsform sind die Kurbelgehäuse 124 und 126 der Arbeitseinheit 100 nicht so ausgebildet, daß in ihnen Kurbelgehäuseverdichtung erfolgt. Die Verdichtung der Spülluft wird daher ausschließlich von einer unabhängigen, horizontal angeordneten Gebläsezyünder-Kolben-Baugruppe bewirkt. Wie Fig. 8 zeigt, sind die Kurbelwangen 120 und 122 nicht wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel scheibenförmig ausgebildet. Vielmehr haben sie eine solche Form, daß sie jeweils ein System mit einer exzentrischen Ausgleichsmasse bilden, was zu einer bessere Auswuchtung der beweglichen Massen, wie beispielsweise der Arbeitskolben 108 und 110, der Pleuelstangen 112 und 114, der Kurbelzapfen 116 und 118 usw. führt. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Kurbelgehäuse 124 und 126 nicht als Zylinder ausgebildet, der die scheibenförmigen Kurbelwangen dicht umschließt, da es unerheblich ist, wie groß der Tot- bzw. Verdichtungsraum der Kurbelgehäuse ist.

Obwohl bei der zweiten Ausführungsform gemäß den F i g. 7 bis 9 die unabhängige Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe nicht zusätzlich zur Kurbelgehäuseverdichtung vorgesehen ist, wird auch diese Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe als Zusatzgebläse bezeichnet. Die erste Auslaßöfihung 332 des Zusatzgebläses 300 ist durch die Leitung 152 direkt mit der Spülkammer 132/1 verbunden. Die ersten Spülschlitze 128/4, die mit Spülluft aus der Spülkammer 132-4 gespeist werden, und die zweiten Spülschlitze 1285, die mit Spülluft aus der Spülkammer 1385 gespeist werden, die ihrerseits von der zweiten Auslaßöffnung 333 des Zusatzgebläses 300 durch die Leitung 154 mil Spülluft versorgt wird, können zum selben Zeitpunkt geöffnet und geschlossen werden. Bevor die erste Auslaßöffnung 332 vom Gebläsekolben 308 geschlossen wird, werden die ersten Spülschlitze 12BA und die zweiten Spö.'schlitze 1285 mit praktisch dem gleichen Spüldruck versorgt. Wie aus F i g. 9 erkennbar ist, sind vier zweite Spülschlitze 1285 vorgesehen, wobei diese Anzahl geringer ist als die Anzahl der ersten Spülschlitze 12SA, von denen acht vorgesehen sind. Wie F i g. 9 ferner zeigt, haben die zweiten Spülschlitze 1285 eine geringere Breite als die ersten Spülschlitze 128A. Der freie Gesamtströmungsquerschnitt der zweiten Spülschlitze 1285 ist dabei so dimensioniert, daß er ungefähr '/* des freien Gesamtströmungsquerschnittes der ersten Spülschlitze 128.4 ausmacht. Solange die erste Auslaßoffnung 332 des Zusatzgebläses 300 offen ist, bilden die durch die ersten Spülschlitze 12ZA eingeblasene Spülluft und die durch die zweiten Spülschlitze 1285 eingeblasene Spülluft im Arbeitszylinder schwache Wirbelströmungen annähernd gleicher Intensität, deren Hauptzweck es ist, den Arbeitsrylinder zu spülen, in dem die schwach wirbelnde Spülluft die im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase aus dem Arbeitszylinder herausgedrückt, ohne sich wesentlich mit den Abgasen zu mischen. Wenn dann diese Anfangsphase der Spülung beendet ist und die erste Auslaßöfihung 332 vom Gebläsekolben 308 geschlossen worden ist, wird die vom Zusatzgebläse 300 gelieferte Spülluft durch die Leitung 154 ausschließlich den zweiten Spülschlitzen 1285 zugeführt. Während dieser zweiten Phase des Spülens wird die Spülluft aufgrund des weiteren Anstiegs des Drucks im Geblasezylinder und aufgrund der Verringerung des freien Strömungsquerschnittes der Spülschlitze durch die zweiten Spülschlitze 1285 mit erhöhter Geschwindigkeit in den Arbeitszylinder eingeblasen, so daß kräftige Wirbelströmung und Turbulenz der Spülluft im Arbeitszylinder entsteht. Da die lineare Geschwindigkeit des Gebläsekolbens mit zunehmender Drehzahl des Zweitaktmotors zunimmt, werden bei höheren Drehzahlen des Zweitaktmotors kräftigere Wirbelströmungen im Arbeitszylinder erzeugt.

Fig. 10 gibt das KurbelwinkeldiaiViimm der zweiten Ausfiihrungsform wieder. Bei diener Ausfuhrungsform sind der Phasenbereich, in dem der untere Totpunkt des Gebläsekolbens liegen soll, und die Bedingungen hinsichtlich des Anfangsgrenzzeitpunktes und des Eadgrenzzeitpunktes des Schließbereiches der ersten Leitung die gleichen wie bei dem zuvor erläuterten Ausführungsbeispiel. Wie ein Vergleich der Fig. 10 und 5 zeigt, weist das Kurbelwinkeldia-

gramm gemäß Fig. 10 keine gesonderten öffhungs- und Schließzeitpunkte für die zweiten Spülschlitze auf, so daß bezüglich dieser Zeitpunkte keine Vorschriften bestehen.
Fig. 11 ist eine Fig. 6 ähnliche Darstellung, die den Druck des Zusatzgebläses in Abhängigkeit von der Lage des Arbeitskolbens für das zweite Ausführungsbeispiel zeigt. Wie ein Vergleich des Indikatordiagrammes gemäß Fig. 11 mit dem Indikatordiagramm gemäß Fig. 6 zeigt, steht ein höheier Druck des Zusatzgebläses bzw. Spüldruck zur Verfugung, da der Tot- bzw. Verdichtungsraum beim Zweitaktmotor ohne Kurbelgehäuseverdichtung geringer ist. Ferner kann der Druck während des Spülens nach dem öffnen der Spülschlitze weiter erhöht werden, so daß es möglich ist, zum Schließzeitpunkt der ersten Leitung einen so hohen Spüldruck zu erreichen, daß die Spülluft aus den zweiten Spülschlitzen 1285 mit hoher Geschwindigkeit eingeblasen wird, wodurch starke Wirbelströmungen der Spülluft im Arbeitszylinder erzeugt werden. Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel ist das Einwegventil 160 überflüssig, so daß es nicht zu dem sonst durch das Einwegventil hervorgerufenen Druckverlust kommt und der Spüldruck entsprechend erhöht ist.

Das Zusatzgebläse 300 der zweiten Ausführungsform hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das Zusatzgebläse 300 des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels, wobei allerdings der Unterschied besteht, daß das Zusatzgebläse der zweiten Ausführungsform einen verhältnismäßig großen Hubraum haben muß, da es auch die Aufgabe der Kurbelgehäuseverdichtung, die bei diesem Ausführungsbeispiel nicht stattfindet, erfüllen muß. Es ist bereits beschrieben worden, daß dann, wenn mit Kurbelgehäuseverdichtung gearbeitet 'vird, der Hubraum des Zusatzgebläses 0,50 bis l,20mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitseinheit sein soll. Wenn diese Bedingung einfach in der Weise fortgebildet würde, daß der

Hubraum der Kurbelgehäuseverdichtung addiert wird, würde sich als Hubraum des Zusatzgebläses 300 für den Fall ohne Kurbelgehäuseverdichtung ein Wert von 1,50 bis 2,20mal dem Gesamthubraum der Arbeitseinheit ergeben. Der volumetrische Wirkungsgrad des Zusatzgebläses wird jedoch höher, wenn die Verdichtung der Spülluft ausschließlich durch ein unabhängiges Zusatzgebläse, d. h. ohne Kurbelgehäuse-Verdichtung, bewirkt wird, so daß bei Berücksichtigung einer zulässigen Durchblasmenge der Spülluft in gleicher Größenordnung (0,15 bis O,35mal dem Gcsamthubraum der Arbeitseinheit) der Hubraum des Zusatzgebläses auf einen Wert im Bereich von 1.3 bis 2,0mal dem Gesamthubraum der Arbeitseinheit verringert werden kann. Wenn dabei der Hub des Gebläsekolbens ungefähr gleich dem Hub des Arbeitskolbens ist, wie dies bei dem in F i g. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel der Fall ist, muß der Innendurchmesser des Gcuiäsczyiiiidcis 302 um einen Faktor größer als der Innendurchmesser des Arbeitszylinders 102 sein, der im Bereich zwischen »Quadratwurzel aus 1,3« und »Quadratwurzel aus 2« liegt. In diesem Fall werden daher die Gebläsekolben 308 und 310 sowie die Pleuelstangen 312 und 314 verhältnismäßig groß. Die Kurbelwangen werden daher vorzugsweise als Paare von Kurbdwangen 320 bzw. 322 ausgebildet, so daß das System mit den verhältnismäßig großen beweglichen Massen stabil geführt wird und so daß bessere Auswuchtung erreicht wird. Die Trägerheitskräfte des Systems beweglicher Massen, zu denen die Gebläsekolben, die Kurbelwangen usw. gehören, heben sich gegenseitig auf, wenn die Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe so ausgebildet ist, daß sie zwei horizontal angeordnete Gegenkolben aufweist, so daß das System keine nach außen wirkenden Kräfte hervorruft. Dabei stehen allerdings die Lagerabschnitte der Kurbelwangen unter starker Beanspruchung. Auch aus diesem Grunde ist es zweckmäßig, zwei

Paare von Kurbelwangen 320 bzw. 322 vorzusehen, damit die Kurbelwangen von Lagern auf ihren voneinander abgewandten Seiten zuverlässig gestützt werden. Zu diesem Zweck sind die Kurbelwellen 12 und 14. von denen die eine zum Antrieb von Hilfseinrichtungen dient, während die andere als Ausgangswelle des Zweitaktmotors dient, auf der Seite des Zusatzgebläses 300 verlängert, wobei die verlängerten Abschnitte die Kettenräder 16 und 18 tragen, die über eine Um uic Kettenräder gelegte Lndioskciic 20 in An-

:o triebsverbindung miteinander stehen. Die Kurbelgehäuse 324 und 326 des Zusatzgebläses 300 stehen jeweils mit einem Kurbelgehäuse 124 bzw. 126 der Arbeitseinheit in Verbindung, so daß Druckschwankungen in den Kurbelgehäusen aufgrund der Hin- und

:j Herbewegung der Gebläsekolben 308 und 310 ausgeglichen werden. Ferner stehen die Kurbelgehäuse 124 und 126 mit dem Luftfilter 90 über ein nicht dargestellt;. ·. rntlüftungsventil in Verbindung, das zwangsläufig für Kurbelgehäuseentlüftung sorgt.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine, die zumindest eine Zweitakt-Arbeitszylinder-Kolben- s Baugruppe mit Gleichstromspülung mit einem Arbeitszylinder, zwei horizontal angeordneten Gegenkolben, zwei Kurbelgehäusen und zwei Kurbelwangen, ein Spülluft lieferndes Spülgebläse, das zumindest ein als Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe in Hubkolbenbauart ausgebildetes Zusatzgebläse mit einem Gebläsezylinder und zumindest einem Gebläsekolben umfaßt, wobei das Zusatzgebläse getrennt von der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe ausgebildet ist und von dieser an- is getrieben wird, und eine Spülluftzufuhrvorrichtung aufweist, die ein erstes, zu zumindest einem ersten Spülschlitz des Arbeitszylinders führendes Leitungssystem und ein zweites, zu zumindest einem zweiten Spülschlitz des Arbeitszylinders führendes Leitungssystem aufweist, wobei die Leitungssysteme den ersten bzw. zweiten Spülschlitzen die vom Spülgebläse gelieferte Spülluft zuführen und wobei die ersten Spülschlitze zugleich mit oder vor den zweiten Spülschlitzen geöffnet werden, gekennzeichnet durch die Kombination der Merkmale, daß die Spülluft aus den ersten Spülschlitzen (128Λ, 128Aa, USAb) einen Luftwirbel geringerer Intensität hervorruft als die Spülluft aus den zweiten Spülschlitzen (1286) und daß das erste Leitungssystem (138,140,152,155) wesentlich vor dem Schließen der zweiten Spülschlitze vom Zusatzgebläse <300) getrennt ist, bevor dieses seinen obertn Totpunkt erreicht hat.

2. Zweitakt-Diesel-BrennLaftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Spülschlitze (1285) so angeordnet sind, daß sie zu einem Zeitpunkt (So') geöffnet werden, der 5' bis 15* KW nach dem Zeitpunkt (So) liegt, zu dem die ersten Spülschlitze (128/4, 128Aa, 12SAb) geöffnet werden, und der nicht nach demjenigen Zeitpunkt liegt, der bezüglich einer den oberen Totpunkt und den unteren Totpunkt der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) verbindenden Linie im Kurbelwinkeldiagramm symmetrisch zum oberen Totpunkt des Zusatzgebläses (300) liegt.

3. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Totpunkt des Zusatzgebläses (300) zwisehen 70* und 90° KW vor dem Zeitpunkt (So) liegt, zu dem die ersten Spülschlitze (128Λ, 128Aa, 128Ab) geöffnet werden, und daß der Zeitpunkt, zu dem das erste Leitungssystem (138, 140, 152, 155) vom Zusatzgebläse getrennt wird, zwischen dem Öffnungszeitpunkt (So) der ersten Spülschlitze und einem Zeitpunkt liegt, zu dem der Resthub des Zusatzgebläses vor Erreichen seines oberen Totpunktes '/* des Hubes beträgt.

4. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Totpunkt des Zusatzgebläses (300) zeitlich nach dem unteren Totpunkt der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) liegt.

5. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamthubraum des Spülgebläses (124,126, 300) 1,5 bis 2,2mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) ist.

6. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spülgebläse (300) kein Kurbelgehäusegebläse gehört und daß der Gesamthubraum des Spülgebläses 1,3 bis 2mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) ist.

7. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Spülschlitze (12SA, 128Aa, 128Ab) dadurch vom Zusatzgebläse (300) getrennt werden, daß der Gebläsekolben (308) eine Auslaßöffnung (332) überstreicht, die in der Wand des Gebläsezylinders (302) des Zusatzgebläses (300) ausgebildet ist und an die das erste Leitungssystem (152,155) angeschlossen ist.

8. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis des freien Strömungsquerschnitts der zweiten Spülschlitze (128ii) zum freien Strömungsquerschnitt der ersten Spülschlitze (128/i, 128Aa, 128Ab) ungefähr 1 : 3 beträgt.

9. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5. 7, 8, dadurch gekennzeichnet, daßi^r Arbeitszylinder (102) zumindest einen dritten Spülschlitz (128C, 128Ca, 128Cb) aufweist, der zu einem späteren Zeitpunkt als die zweiten Spülschlitze (1285) geöffnet wird und dem verdichtete Spülluft aus einem der beiden Kurbelgehäuse (126) zugeführt wird, das nicht an das Zusatzgebläse (300) angeschlossen ist.