DE2911357C2

DE2911357C2 - Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE2911357C2
Application number: DE2911357A
Authority: DE
Inventors: Isao Okazaki Aichi Igarashi; Masaaki Nagoya Noguchi; Yukiyasu Tanaka
Original assignee: Toyota Jidosha Kogyo KK
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1978-10-06
Filing date: 1979-03-22
Publication date: 1983-10-06
Also published as: GB2045346B; US4257365A; DE2911357A1; JPS5551919A; JPS5838611B2; GB2045346A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff von

Patentanspruch 1.

Eine solche Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine gehört aufgrund der älteren Patentanmeldung P 28 54 346.6-13 (DE-OS 28 54 346) zum Stand der Technik. Bei dieser zum Stand der Technik gehörenden Brennkraftmaschine ist das Konzept angewendet, statt oder zusätzlich zu herkömmlicher Kurbelgehäuseverdichtung ein Zusatzgebläse in Hubkolbenbauart anzuwenden, das getrennt von der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe ausgebildet ist und von dieser synchron angetrieben wird, um auf diese Weise wesentlich den Druck und die Menge des Spülgemisches im Vergleich zu einer solchen herkömmlichen Spülung zu erhöhen, die allein von Kurbelgehäuseverdichtur.g abhängt. Bei der zum Stand der Technik gehörenden Brennkraftmaschine ist ferner vorgesehen, daß die Spülluft in den Arbeitszylinder verhältnismäßig schwach wirbelnd eingeleitet wird, damit im Arbeitszylinder eine bestmögliche Schichtung erreicht wird und dadurch während des

Hauptspülvorganges, während dessen die Abgase aus dem Arbeitszylinder gedrückt werden, verhindert wird, daß sich die Abgase und die Spülluft mischen, und daß dann, wenn die Gefahr einer wesentlichen Erhöhung der Spülverluste durch Mischen zwischen dt η Abgasen und der Spülluft gerade nicht mehr besteht, eine kräftige Wirbelströmung im Arbeitszylinder durch den hohen Druck und die große Menge der Spülluft erzeugt wird. Obwohl diese Wirbelströmung der Spülluft während des folgenden Verdichtungshubes etwas gedämpft wird, liegt auch am Ende des Verdichtungshubes noch ein kräftiger Wirbel vor, so daß den zerstäubten Kraftstoffteilchen ausreichend Frischluft zugeführt wird und dadurch die Zündung und Verbrennung des Kraftstoffes unterstützt wird. Aufgrund der speziellen Ausbildung der Spülluftzuführvorrichtung und deren Zusammenwirken mit dem Zusatzgebläse wird die Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe mit hohem volumetrischen Wirkungsgrad und auf solche Weise gespült, daß die Spülluft bei Zunahme der Drehzahl des Motors kräftiger verwirbelt wird, wobei dieser Spülluftwirbel bis zur Endphase der Verdichtung erhalten bleibt, so daß der vorzugsweise direkt in den Arbeitszylinder eingespritzte Kraftstoff schnell und zuverlässig in der wirbelnden Luft verteilt wird und dadurch schnelle Zündung und Verbrennung des Kraftstoffs erreicht wird, so daß die Brennkraftmaschine auch bei hohen Drehzahlen günstig arbeiten kann, wobei die Höchstdrehzahl der hier betrachteten, zum Stand der Technik gehörenden Brennkraftmaschinen bei 3800 Upm liegt.

Seit Jahrzehnten besteht bei Diesel-Brennkraftmaschinen das Problem, das Klopfen und Rußen zu unterdrücken. Dieses Problem ist noch schwerwiegender, wenn die Diesel-Brennkraftmaschinen als Kraftfahrzeugantrieb eingesetzt werden soll. Bei der genannten, zum Stand der Technik gehörenden Diesel-Brennkraftmaschine ist versucht worden, auch dieses Problem durch die spezielle kräftige Verwirbelung der in den Arbeitszylinder eingeleiteten Spülluft zu lösen.

Es ist bekannt, (SAE-Journal, Februar 1966, Seiten 90 bis 92), dem Dieselklopfen dadurch vorzubeugen, daß die Kraftstoffeinspritzung aufgeteilt ist auf eine Voreinspritzung und eine Haupteinspritzung, wobei bei der Voreinspritzung und der Haupteinspritzung in etwa gleiche Kraftstoffmengen eingespritzt werden und die voreingespritzte Kraftstoffmenge zum Zeitpunkt der Haupteinspritzung schon weitgehend verdampft ist. Die für das Dieselklüpfen verantwortliche plötzliche, gleichzeitige Verbrennung des gesamten Kraftstoffes nach Ablauf der Zündverzögerungszeit ist dadurch vermieden.

In Verbindung mit der Verminderung des Rußens ist ferner die sogenannte Vernebelung bekannt. Dabei wird entweder ein weniger zur Selbstzündung neigender Kraftstoff anderer Art oder eine so kleine Kraftstoffmenge gleicher Art, wie die des einzuspritzenden Kraftstoffes, in die Spülluft gesprüht, daß dieser Kraftstoff nicht durch Verdichtung des Luft-Kraftstoff-Gemisches während des Verdichtungshubes, d. h. durch Vorzündung, gezündet wird (Eisele, Binder, CI MAC, Tokio 1977). Der in die Spülluft gesprühte bzw. gespritzte Kraftstoff wird ohne Zündung durch die während des Verdichtungstaktes zugeführte Wärme aufgespalten, so daß chemisch aktive Radikale wie beispielsweise C₂, CH, CHO, OOH, H und OH entstehen, die die Einleitung der Verbrennung des Kraftstoffes beschleunigen. Damit jedoch durch Vernebelung hinsichtlich der Unterdrückung des Rußens gute Ergebnisse erzielt werden, muß der in die Luft, die in den Arbeitszylinder eingeleitet wird, während des Saugtaktes eingespritzte Kraftstoff in Form kleinster Teilchen vorliegen, wobei es noch zweckmäßiger ist, wenn der Kraftstoff verdampft ist Die Diesel-Brennkraftmaschine, die mit dieser herkömmlichen Vernebelung arbeitet, weist daher eine Vorrichtung zur Erzeugung feinster Kraftstoffteilchen auf, bei der es sich in der Regel um ίο eine mit Hochdruck arbeitende Vorrichtung handelt, um den Kraftstoff versprühen zu können, sowie ferner eine groß dimensionierte Heizeinrichtung zum Erwärmen der Luft mit den Kraftstoffteilchen, die als Nebel bezeichnet wird, damit die Kraftstotfteilchen verdampft bzw. vergast werden, bevor die Luft in den Arbeitszylinder eingeleitet wird. Wenn eine einfache Vorrichtung zum Versprühen des Kraftstoffes, beispielsweise ein herkömmlicher Vergaser oder eine Einspritzanlage, allein, d. h. ohne Heizeinrichtung, benutzt wird, sind die Kraftstoffteilchen zu groß, um dem Rußen und außerdem dem Klopfen ausreichend vorzubeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der gattungsgemäßen Diesel-Brennkraftmaschine dem Rußen und Klopfen zusätzlich durch Vernebelung wirkungsvoll vorzubeugen, wobei dies mit Hilfe einer möglichst einfachen und billigen Vernebelungsvorrichtung erfolgen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Patentanspruch 1 gekennzeichnete Brennkraftmaschine gelöst.

Aufgrund der Tatsache, daß die Spülung als Gleichstromspülung in einer Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe mit zwei horizontal einander gegenüber angeordneten Kolben erfolgt und daß der Motor bei y> verhältnismäßig niedriger Drehzahl arbeiten kann, da der Spülgrad beträchtlich erhöht ist, ist die Zeit, während der die Grenzfläche zwischen der Spülluft und den Abgasen, die ihre Schichtung beibehalten, von den Spülschlitzen zu den Auslaßschlitzen wandert, verhältnismäßig lang. Bei der vorliegenden Erfindung wird dieses Merkmal ausgenutzt, um die Vernebelung zu verbessern. Ausführlicher heißt dies, daß erfindungsgemäß die zu vernebelnden Kraftstoffteilchen in demjenigen Teil dei Spülluft vorgesehen werden, der sich unter Beibehaltung der Schichtung dicht bei den Abgasen befindet, so daß die Kraftstoffteilchen von der Masse heißer Abgase erwärmt, in kleinere Kraftstoffteilchen aufgeteilt, verdampft und schließlich aufgespalten werden, wobei die Wärmezufuhr sowohl durch die Abgase als auch durch adiabatische Verdichtung erfolgt, so daß chemisch aktive Radikale wie C2, CH, CHO, OOH, H und OH entstehen. Die Verringerung der Teilchendurchmesser des Kraftstoffes, deren Verdampfung und die Aufspaltung des Kraftstoffes zum Zweck der Vernebelung sind in ausreichendem Maße dadurch möglich, daß die Masse des Abgases auf einer Temperatur gehalten wird, die hoch genug ist, um diese Wirkungen zu erzielen, da die Abgasrnasse bezüglich der kalten Spülluft geschichtet gehalten wird, so daß es nicht zu kräftiger Mischung zwischen der Spülluft und dem Abgas kommt, was nämlich die Temperatur des Abgases verringern würde, und daß eine verhältnismäßig lange Zeit für diese Vorgänge zur Verfügung steht. Die Erwärmung des Vernebelungskraftstoffes durch die Abgasmasse endet, wenn sich der Spültakt seinem Ende nähert. Jedoch auch danach wird der Vernebelungskraftstoff durch die adiabatische Verdichtung aufgrund des folgenden Verdichtungshubes weiter erwärmt, so

daß der Vernebelungskraftstoff schließlich eine kritische Temperatur erreicht, bei der der Kraftstoff schnell in die genannten Radikale zerfällt bzw. aufgespalten wird. Wenn dann die Hauptkraftstoffmenge nahe dem Ende des Verdichtungshubes in die Spülluft mit den Radikalen eingespritzt wird, wird die Hauptkraftstoffmenge aufgrund der Unterstützung durch die Radikale schnell gezündet und verbrannt, so daß Klopfen und Rußen verhindert werden.

Um die Vernebelungskraftstoffteilchen durch die Abgasmasse bis zur Aufspaltung zu erwärmen, ist es notwendig, daß die die Vernebelungskraftstoffteilchen mitführende Luft sich so dicht wie möglich bei der Abgasschicht befindet. Um vollständige Spülung des Arbeitszylinders zu erreichen und dadurch maximalen volumetrischen Wirkungsgrad zu erzielen, ist es jedoch unvermeidbar, daß beim Spülen ein Teil der Spülluft, die in Kontakt mit der Abgasschicht steht, zusammen mit dem Abgas durch die Auslaßschlitze ausgeblasen wird. Daher ist vorgesehen, daß derjenige Teil der Spülluft, der in Kontakt mit der Abgasschicht steht, nur aus Luft besteht, d. h. keinerlei Vernebelungsstoffteilchen enthält. Die Nebelschicht, die aus Luft mit Vernebelungskraftstoffteilchen besteht, ist dicht bei der Abgasschicht angeordnet, wobei jedoch zwischen diesen beiden Schichten eine dünne Luftschicht vorgesehen ist. In diesem Fall könnte befürchtet werden, daß die zwischengefügte Luftschicht die Wärmeübertragung von der Abgasmasse zur Nebelschicht verhindert, da eine Luftschicht eine wärmeisolierende Schicht ist. Tatsächlich ist jedoch die Spülluft etwas verwirbelt, so daß an der Grenze zwischen der Schicht aus Spülluft und der Abgasschicht eine Scherwirkung auftritt, durch die schwache Turbulenzen im Grenzbereich erzeugt werden, die durch Konvektion Wärme von der Abgasschicht zur Nebelschicht übertragen. Die dünne zwischengefügte Luftschicht stellt daher eine konvektive Wärmeübertragungsschicht dar, die zwischen den zwei Schichten aus Abgas und Nebel wirkt, bis sie schließlich am Ende des Spültaktes zusammen mit dem Abgas durch die Auslaßschiitze gedrückt wird, so daß der Arbeitszylinder dann vollständig gespült ist.

Die Vernebelungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Brennkraftmaschine braucht den Kraftstoff nicht in sehr kleine Kraftstoffteilchen zu zerstäuben. Als Vernebelungskraftstoff, der zunächst durch die Abgasmasse während des Spülens erwärmt wird, dann weiter durch adiabatische Verdichtung der Spülluft erwärmt wird und schließlich in chemise 1 aktive Radikale aufgespalten wird, dient dabei lediglich der Kraftstoff, der sich von Beginn der Spülperiode bis zum Ende der Spü'.periode verhältnismäßig dicht bei der A.bgasmasse befindet. Daher braucht die Einspritzung des zur Erzeugung eines wirksamen Nebels dienenden Kraftstoff nur während einer sehr kurzen Zeitdauer zu Beginn des Spülens zu erfolgen, wobei die Menge des zur Vernebelung eingespritzten Kraftstoffes nur sehr gering zu sein braucht. Da der Druck der Spülluft während des Spülens verhältnismäßig niedrig ist und da die Kraftstoffteilchen zur Vernebelung nicht sehr fein zerstäubt sein müssen, kann der Druck des aus der Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse gespritzten

Kraftstoffes verhältnismäßig niedrig sein. Daher kann als Vernebelungskraftstoff Einspritzeinrichtung eine verhältnismäßig einfach aufgebaute und billige Vorrichtung dienen wie sie in Patentanspruch 3 gekennzeichnet

Wenn die Vorgänge im Inneren des Arbeitszylinders des erfindungsgemäßen Dieselmotors im Betrieb beobachtet werden, ergibt sich folgendes: Während der ersten Hälfte des Spültaktes liegt im Arbeitszylinder eine Schichtanordnung vor, die aus einer Abgasschicht, einer dünnen Luftschicht, einer Nebelschicht und einer Hauptluftschicht besteht, wobei diese Schichten in der genannten Reihenfolge von den Auslaßschlitzen bis zu den Spülschlitzen vorliegen. Die dünne Luftschicht, die Nebelschicht und die Hauptluftschicht wirbeln schwach als Ganzes. Die dünne Luftschicht ist jedoch aufgrund der Schwerwirkung zwischen der dünner Luftschicht und der Abgasschicht etwas turbulent. Wenn die Nebelschicht verhältnismäßig dick ist, wird ihr hinterer Abschnitt (bei Betrachtung von den Abgasen aus) aufgrund unzureichender Erwärmung nicht aufgespalten. Vom beschriebenen Zustand ausgehend läuft der Spülvorgang weiter ab. Wenn die Grenze zwischen der Abgasschicht und der Spülluftschicht die Auslaßschlitze erreicht hat, wird der durch die Spülschlitze in den Arbeitszylinder eingeleiteten Spülluft eine starke Verwirbelung aufgeprägt, so daß die Spülluftschicht kräftig wirbelt, wobei die kräftigste Wirbelbewegung am hinteren Ende der Luftschicht vorliegt und die Wirbelbewegung in Richtung zum vorderen Ende der Luftschicht, an dem diese in Berührung mit der Abgasschicht steht, immer schwächer wird. Daher wird die Wirbelenergie allmählich vom hinteren Ende zum vorderen Ende dieser Hauptluftschicht übertragen. Während die Abgasschicht vollständig aus dem Arbeitszylinder herausgedrückt wird, wird auch die Luft, die die dünne Luftschicht zwischen der Abgasschicht und der Nebelschicht bildet, von der Abjrasströmung mitgerissen, so daß sie auch aus dem Arbeitszylinder herausgespült wird und dadurch die Nebelschicht die vorderste Schicht der Schichtanordrung bildet, die zum Zeitpunkt des Schließens der Ausl.ißschlitze und des Beginns des Verdichtungshubes im Arbeitszylinder zurückbleibt. Die Wirbelbewegung der Spülluft bleibt bis zum Ende des Verdichtungshubes intensiv. Die in der Nebelschicht enthaltenen Kraftstoffteilchen werden von der Abgasmasse durch die dünne Luftschicht hindurch stark erwärmt, während die Kraftstoffteilchen von den Auslässen der Spülschlitze bis zu den Einlassen der Auslaßschlitze wandern, so daß die Abmessungen der Kraftstoffteilchen abnehmen und gleichzeitig eine erhebliche Verdampfung des Kraftstoffes erfolgt. Wenn diese erwärmten kleinen Kraftstoffteilchen und die verdampften Kraftstoffmoleküle durch adiabate Verdichtung der Spülluft während des folgenden Verdichtungshubes bis zu einer gewissen kritischen Temperatur weiter erwärmt werden, wird der Kraftstoff schnell aufgespalten, so daß eine große Menge von Radik ilen entsteht. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Hauptkrafts offmenge in den Arbeitszylinder kurz vor dem Ende des Verdichtungstaktes eingespritzt wird, ist die Aufspaltung des Kraftstoffes so weit fortgeschritten, daß genug Radikale vorliegen, um die Zündung und die Verbr :nnung des als Hauptkraftstoffmenge eingespritzten Kraftstoffes wirkungsvoll zu beschleunigen und zu unterstützen. Die Hauptkraftstoffmenge wird somit in wirbelnde Luft hoher Temperatur mit einer großen Menge an Radikalen eingespritzt, so daß dieser Kraftstoff sofort zündet und unter günstigen Bedingungen verbrennt, so daß der folgende Verbrennungs- und Expansionstakt ohne Klopfen und Rußen abläuft.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 einen schematischen Horizontalschnitt durch eine erste Ausführungsform der Zweitakt-Diesel-Brenn kraftmaschine;

F i g. 2 eine Schnittdarstellung gemäß 11-11 in Fig. 1;

Fig. 3 und 4 Schnittdarstellungen gemäß lll-III und IV-IV in F ig. 2;

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

Fig. 6 ein Indikatordiagramm, das den Druck eines Zusatzgebläses und den durch Kurbelgehäuseverdichtung erzeugten Druck in Abhängigkeit von der Lage des Arbeitskolbens für eine ausführungsgemäße 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;

F i g. 7 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform der Hauptkraftstoff-Einspritzdüse der ausführungsgemäßen Brennkraftmaschine;

F i g. 8 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform der Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse der ausführungsgemäßen Brennkraftmaschine;

F i g. 9 einen schematischen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform der Einspritzpumpe für die ausführungsgemäße Brennkraftmaschine;

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Einspritzpumpe gemäß F i g. 9, wobei Teile weggebrochen sind;

Fig. 11a bis He perspektivische Ansichten von Teilen der Einspritzpumpe gemäß den Fig.9 und 10 unter verschiedenen Betriebsbedingungen, wobei Teile weggebrochen sind;

Fig. 12 und 13 Nockenprofildiagramme der zwei Nocken der Einspritzpumpe gemäß den Fig.9 und 10, wobei die Nocken in Ansichten gemäß XIl-XIl und XIIl-XIII in F ig. 9 dargestellt sind; und

Fig. 14 ein Diagramm des Drucks im Kraftstoffeinspritzsystem zur Erläuterung der Funktion der Hauptkraftstoff-Einspritzdüse und der Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse gemäß den F i g. 7 und 8.

Zunächst wird auf die F i g. 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 HarcT^ctpiitA Zweitaktmotor iimfsßt einen Z^vlinderblock 10, der ungefähr die Form eines verhältnismäßig flachen 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, 10£>und 10c bzw. 10t/, 1Oe und 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 Arbeitseinheit 100 bezeichnet wird, sowie ein Zusatzgebläse 300, das beim dargestellten Ausführungsbeispiel als unabhängige Gebläsezylinder-Kolben-Bau- gruppe, 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 auf der Spülseite, d. h.

ίο der in F i g. 1 linken Seite, und der andere Arbeitskolben 110 auf der Auslaßseite, d. h. der in F i g. 1 rechten Seite, befindet. Jeder Arbeitskoiben 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 Kurbel wangen 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 128/4, 128ß 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 128Λ, eine zweite Gruppe von Spülschlitzen t28B und eine dritte Gruppe von Spülschlitzen 128C Wie F i g. 3 zeigt, gehören zu den Spülschlitzen 128/1 zwei einander gegenüber angeordnete Spülschlitze 128Aa, die in Richtung zur Mittellinie des Arbeitszylinders 102 münden, sowie sechs Spülschlitze 128,46, 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 128Λ besteht somit aus insgesamt acht Spülschlitzen.

Wie die F i g. 3 und 4, speziell F i g. 4 zeigen, münden die Spülschlitze 128ßder zweiten Gruppe auf gleiche Weise wie die Spülschlitze t28Ab in Richtung von Achsen, die tangential zum gestrichelt dargestellten Zylinder C verlaufen. Die zweite Gruppe von Spülschlitzen 128ß besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus vier Spülschlitzen. Zur dritten Gruppe von Spülschlitzen 128C Gehören zwei einander ^cre^crenüber angeordnete Spülschlitze 128Ca, die in Richtung zur Mittellinie des Arbeitszylinders 102 münden, sowie sechs Spülschlitze 128C6, 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 132Λ und die dritte Gruppe von Spülschlitzen 128C steht in Verbindung mit einer zweiten Spülkammer 132C Die Spülkammern 132Λ und 132C sind dicht beieinander angeordnet Die zweite Gruppe von Spülschlitzen 128ß steht in Verbindung mit einem Spülkrümmer 1325, wie dies in F i g. 4 dargestellt ist Die

Auslaßschlitze 130 stehen in Verbindung mit einer Auslaßkammer 134, die mit einem Auspuffrohr 136 verbunden ist. Die Spülkammer 132/4 ist über einen Kanal 138 mit einem Kurbelgehäuse 124 verbunden, und die Spülkammer 132Cist über einen Kanal 140 mit dem Kurbelgehäuse 126 verbunden. Wie dies noch ausführlicher erläutert werden wird, wird der Spülkrümmer 132ß mit Spülluft direkt aus dem Zusatzgebläse 300 durch eine Leitung 154 gespeist, in deren mittlerem Bereich eine Vernebelungskammer 154a einer Vernebelungsvorrichtung angeordnet ist, die ebenfalls noch erläutert werden wird.

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 Kühlmantelwand 304 begrenzter Kühlmantel 306. Der Kühlmantel dient dazu, die im Zusatzgebläse 300 erzeugte Verdichtungswärme der Spülluft abzuleiten, um den volumetrischen Wirkungsgrad des Zusatzbegebläses zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist der Kühlmantel 306 mit dem Kühlmantel 106 des Arbeitszylinders 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 Kurbelzapfen 316 bzw. 318 verbunden ist. Jeder Kurbelzapfen 316 bzw. 318 wird von einer Kurbelwange 320 bzw. 322 getragen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel nur einseitig am freien Ende der Kurbelwelle befestigt ist, um das Gewicht des Zweitaktmotors 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 Kurbelgehäuseentlüftung sorgt, mit dem Inneren eines Luftfilters 90 verbunden ist. Die Kurbelwellen 12 und 14 stehen in Antriebsverbindung 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 Arbeitskolben 108 und 110 zugeordneten Kurbelzapfen 116 und 118 um 180° gegeneinander versetzt sind. Entsprechend dieser Phasenbeziehung zwischen den Kurbelwellen 12 und 14 ist auch die Phasenbeziehung zwischen den Kurbelzapfen 316 und 318, die den Gebläsekolben 308 und 310 rHnAt cinH er* fiactn

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Gebläsezylinders 302 so versetzt ist, daß sie von einem der zwei Gebläsekolben, 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 Kurbelgehäuse 124 verbunden. Die zweite

ίο Auslaßöffnung 333 ist über die Leitung 154, zu der die bereits erwähnte Vernebelungskammer der Vernebelungsvorrichtung gehört, mit dem Spülkrümmer 1325 verbunden, wie dies bereits angegeben wurde. In der Leitung 152 ist nahe dem Kurbelgehäuse 124 ein als Plattenventil ausgebildetes Einwegventil 160 angeordnet, das Rückströmune in der Leitune 152 verhindern soll.

In Längsmitte des Arbeitszylinders 102 ist eine Einspritzdüse 500 für Kraftstoff angeordnet. Hinsichtlieh des Einbauortes der Einspritzdüse 500 stimmen die Fig. 1 und 2 nicht überein. Beim ausgeführten Dieselmotor ist es zweckmäßig, wenn sich die Einspritzdüse an der in F i g. 2 gezeigten Stelle befindet; F i g. 1 zeigt somit die Einspritzdüse schematisch um 90° versetzt. Diese Darstellung der Einspritzdüse 500 in Fi g. 1 ist so gewählt, um in den Arbeitskolben 108 und 110 ausgebildete Mulden 182 und 184 in Beziehung zur Einspritzdüse 500 zu zeigen. Diese Mulden sollen verhindern, daß die Kolbenköpfe den aus der Einspritzdüse mit einem Winkel von ungefähr 20° ausgespritzten Kraftstoffstrahl behindern.

Wie bereits erwähnt wurde, befindet sich in einem mittleren Bereich der Leitung 114, die die Spülluft von der zweiten Auslaßöffnung 333 des Zusatzgebläses 300 zu den zweiten Spülschlitzen 1285 leitet, die Vernebelungskammer 154a, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als im wesentlichen kegelförmige Kammer ausgebildet ist, wobei an der Kegelspitze entsprechenden Ende der Vernebelungskammer eine Einspritzdüse 600 für Kraftstoff angeordnet ist. Die Vernebelungskammer 154a und die Einspritzdüse 600 bilden eine Vernebelungsvorrichtung, die in der Spülluft, die aus der zweiten Auslaßöffnung 333 des Zusatzgebläses 300 zu den zweiten Spülschlitzen 1285 geliefert wird, während einer bestimmten Zeitdauer der Spülperiode einen Kraftstoffnebel aus einer bestimmten Kraftstoffmenge erzeugt. Im Hinblick darauf, daß der volumetrische Wirkungsgrad des Zusatzgebläses 300 hoch sein soll, ist es zweckmäßig, wenn das Volumen der Vernebelungskammer 154a so klein wie möglich ist. Wenn dieses Volumen jedoch zu klein ist, besteht die Gefahr, daß sich

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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 Platienventil ausgebildeten Einwegventilen 148 und 150 versehen, die Luftströmung nur zum zugeordneten Kurbelgehäuse zulassen. Das Zusatzgebläse 300 weist eine Auslaßöffnung 332 auf, die bezüglich der axialen Mitte des auf der Innenwand der Vernebelungskammer niederschlägt, so daß nicht der gewünschte Kraftstoffnebel entsteht. Daher muß die Vernebelungskammer ein gewisses Volumen haben, das einen Kompromiß zwischen den zwei vorstehend genannten Forderungen darstellt. Wie bereits erläutert wurde, wird jedoch nicht die gesamte Spülluft sondern nur derjenige Teil der Spülluft in Nebel umgewandelt, der während einer Anfangsphase der Spülperiode geliefert wird; genauer heißt dies, daß vorzugsweise nur eine sehr kleine Spülluftmenge in Nebel umgewandelt wird, und zwar eine Spülluftmenge, die unmittelbar nach Beginn der Lieferung der Spülluft geliefert wird. Die Menge des aus der Einspritzdüse 600 der Vernebelungsvorrichtung eingespritzen Kraftstoffs ist daher sehr klein im Verhältnis zur Gesamtmenge des in den Arbeitszylinder

eingespeisten Kraftstoffs. Die Einspritzdüse 600 kann daher im Vergleich zur Hauptkraftstoffeinspritzdüse 500 verhältnismäßig kleine Kapazität haben, und dementsprechend kann die Vernebelungskammer 154a, die den Kraftstoffnebel aufnimmt, der von der Einspritzdüse der Vernebelungsvorrichtung zerstäubt wird, ein verhältnismäßig kleines Volumen haben. Die Vernebelungskammer 154a ist von einer Heizkammer 136a umgeben, die von einem Teil des Auspuffrohres 136 gebildet wird, wie dies in F i g. 1 gezeigt wird, so daß to die Innenwand der Vernebelungskammer von Abgasen erwärmt wird. Dies hat zur Folge, daß auf der Innenwand der Vernebelungskammer haftende Kraftstoffteilchen schnell verdampft werden, so daß sowohl die Aufspaltung des Kraftstoffs im Arbeitszylinder unterstützt wird, als auch jegliche Ansammlung flüssigen Kraftstoffs auf der Innenwand der Vernebelungskammer verhindert wird.

Obwohl in F i g. 1 der Luftfilter 90, die Leitungen 50 und 52, die Einlaßöffnungen 144 und 146, die Leitungen 152 und 154, die Vernebelungskammer 154a, die sich in einem mittleren Bereich der Leitung 154 befindet, die Einspritzdüse 600, die in die Vernebelungskammer 154a zur Erzeugung von Nebel Kraftstoff einspritzt, die Heizkammer 136a, die die Abgase um die Vernebelungskammer 154a herumleitet, sowie die Kanäle 138 und 140 zur Vereinfachung der Darstellung sämtlich in einer Ebene gezeigt sind, ist es bei einem praktisch ausgeführten Zweitaktmotor zweckmäßig, diese Elemente auf geeignete Weise räumlich anzuordnen.

Wie bereits erwähnt wurde, ist es vorgesehen, daß der Arbeitszylinder mit Spülluft unter hohem Druck und in großer Menge gespült wird, die von einer von der Arbeitseinheit unabhängigen Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe geliefert wird, die zusätzlich zur 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 F i g. 1 bis 4 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel die erste Gruppe von Spülschlitzen 128/4 geöffnet wird, bereits ein möglichst hoher Spüldruck vorhanden ist. Wie das Kurbelwinkeldiagramm gemäß F i g. 5 zeigt, liegt aus 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 F i g. 5 zugrundeliegenden konkreten Beispiel liegt der untere Totpunkt des Zusatzgebläses 6° nach dem Zeitpunkt, der 90° vor dem Spülung-Öffriungszcitpunkt So liegt. Gemäß F i g. 5 liegt der Spülung-Öffnungszeitpunkt 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 Zusatzgebläses nahe ihren unteren Totpunkten befinden. Wenn die Kurbelwellen sich so viel weitergedreht haben, daß der Gebläsedruck höher als der Druck in den Kurbelgehäusen wird und diese Druckdifferenz schließlich den Widerstand des Einwegeventils 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 Zusatzjebläses etwas höher als der Druck im ersten Kurbelgehäuse ist, damit das Einwegventil 160 offen gehalten 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-Öffnungszeitpunkt 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 128Λ beginnend allmählich weiter geöffnet werden. Dabei wird zunächst die aus dem Kurbelgehäuse 124 durch den Kanal 138 gelieferte Luft durch die ersten Spülschlitze 128.4 in den Arbeitszylinder so eingeleitet, daß im Arbeitszylinder eine verhältnismäßig schwache Wirbelströmung erzeugt wird. Diese in den Arbeitszylinder eingeleitete Spülluft drückt die im Arbeitszylinder vorhandenen Abgase zu den Auslaßschlitzen 130, wobei die Spülluft selber eine Luftschicht bildet, deren Dicke allmählich zunimmt. Da die zweiten Spülschlitze 128B 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 128.5 zu einem Spülung-Öffnungszeitpunkt So' der zweiten Spülschlitze geöffnet, der etwas nach dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So der ersten Spülschlitze liegt, wie Fig.5 zeigt. Wenn die zweiten Spülschlitze 1285 geöffnet werden, gelangt vom Zusatzgebläse 300 gelieferte Spülluft durch die Leitung 154, in deren Mittelbereich sich die Vernebelungskammer 154a befindet, direkt zu den zweiten Spülschlitzen und aus diesen in den Arbeitszylinder. Diese Spülluft enthält von der Einspritzdüse 600 zerstäubten Kraftstoffnebel. Die Einspritzdüse 600 arbeitet für eine gewisse Zeitdauer während der Anfangsperiode des Einblasens von Spülluft aus den zweiten Spülschlitzen. Während einer gewissen Zeitdauer seit Beginn des Öffnens der zweiten Spülschlitze 1285 wird daher aus diesen Spülschlitzen feinste Kraftstoffteilchen enthaltender Nebel eingeblasen. Obwohl, wie F i g. 5 zeigt, nach dem Öffnen der zweiten Spülschlitze eine gewisse Zeit verstreicht, bis die erste Leitung 152 schließt, ist in diesem Kurbelwinkelbereich die Druckdifferenz zwischen dem Zusatzgebläse und der Kurbeigehüuseverdichtung praktisch gleich Null, wobei lediglich ein Unterschied aufgrund der Druckdifferenz am Einwegventil 160 besteht. Die aus dem Kurbelgehäuse 124 gelieferte und durch die ersten Spülschlitze 128/1 eingeblasene Spülluft und der direkt vom Druck des Zusatzgebläses 300 durch die zweiten Spülschlitze 128S eingeblasene Nebel werden daher in den Arbeitszylinder mit praktisch gleichem Druck eingeleitet, so daß Parallelströme entstehen, die als Ganzes durch den Arbeitszylinder strömen, wobei keine nennenswerte Turbulenz entsteht, die sonst durch Scherwirkung aufgrund unterschiedlicher Strömungsgeschwindigkeiten auftreten würde. Bis die erste Leitung 152 geschlossen wird, leiten somit die ersten Spülschlitze 128Λ und die zweiten Spülschlitze 1285 Spülluft so in den Arbeitszylinder ein, daß im Arbeitszylinder schwache Verwirbelung entsteht und

daß die Abgase allmählich zu den Auslaßschlitzen 130 gedrückt werden, während die Schichtung zwischen den Abgasen und der Spülluft beibehalten bleibt Während dioser Zeit liegen im Arbeitszylinder 102, von der Aushßseite aus betrachtet, aine Abgasschicht, eine verhältnismäßig dünne Luftschicht, die aus der in den Arbeitszylinder während der Anfangsphase nach dem öffnen der ersten Spülschlitze 128Λ eingeleiteten Luft besteht, und eine Schicht vor, in der die aus den ersten Spülschlitzen 128Λ eingeleitete Spülluft sowie der aus den zweiten Spülschlitzen 1285 eingeleitete Nebel leicht gemischt sind. Da die dünne Luftschicht, die in direktem Kontakt mit der Abgasschicht steht, zusammen mit der Schicht aus etwas gemischter Spülluft und Nebel langsam wirbelt, kommt es in der dünnen Luftschicht aufgrund der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Luftschicht und der Abgasschicht zu einem Schereffekt, der in der dünnen Luftschicht eine schwache Turbulenz erzeugt, die wiederum dazu beiträgt, daß durch Konvektion Wärme aus der Abgasschicht zum Nebel übertragen wird, so daß der Nebel, insbesondere dessen nahe der Abgasschicht liegenden Zone, von der Wärme des Abgases kräftig erwärmt wird.

Wenn die vorstehend erwähnte Schichtspülung so weit fortgeschritten ist, daß nicht mehr die Gefahr unerwünschter starker Mischung zwischen der Spülluft und den Abgasen besteht, selbst wenn die Spülluft stark verwirbelt wird, schließt der Gebläsekolben 308 die erste Auslaßöffnung 332, d.h. die erste Leitung 152. Wenn die erste Leitung 152 geschlossen ist, wird die gesamte danach vom Zusatzgebläse 300 gelieferte Luft durch die zweite Leitung 154 geleitet, so daß sie durch die zweiten Spülschlitze 128ß in den Arbeitszylinder eintritt. Diese Spülluft wird daher aus den zweiten Spülschlitzen 1285 mit hoher Geschwindigkeit eingeblasen, so daß im Arbeitszylinder eine stark wirbelnde Spülluftströmung entsteht.

Wie beispielhaft in F i g. 5 gezeigt ist, sind die zweiten Spülschlitze 128ßso angeordnet, daß sie 5° bis 15° nach den ersten Spülschlitzen 128Λ geöffnet werden. Wie vorstehend erläutert wurde, erfolgt diese Festlegung, um 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 bei Betrachtung im Kurbelwinkeldiagramm aufgrund der Symmetrie zwischen den öffnungs- und Schließzeitpunkten der Spülschlitze 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 die 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, dab 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 Zeitverzögerung auftritt, bevor die vom Zusatzgebläse 300 geneferte Spülluft die zweiten Spülschlitze 128B erreicht, ist es zweckmäßig, daß der Spülung-Öffnungszeitpunkt So' der zweiten Spülschlitze um einen der

ίο Zeitverzögerung entsprechenden Winkel vor dem Zeitpunkt liegt, der bezüglich der die oberen Totpunkte und die unteren Totpunkte der Arbeitskolben verbindenden 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 Totpunkt des Zusatzgebläses zusammenfallen.

Der Zeitpunkt, zu dem die erste Aus'aßöffnung 332 des Zusatzgebläses 300 vom C ebläsekolben 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 Fig. 5), der in der Mitte zwischen dem Spülung-Öffnungszeitpunkt So der ersten Spülschlitze und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens liegt, und einem Endgrenzzeitpunkt Pce (siehe F i g. 5) liegt, zu dem der Gebläsekolben des Zusatzgebläses 300 noch V4 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 getreni t wird, wird hier der Zeitpunkt bezeichnet, zu dem die Auslaßöffnung 332 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

•to 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 128A 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 ausreichende Spülkapazität haben muß, wenn die erste Leitung 152 vom Zusatzgebläse 300 getrennt wird und danach die im Zusatzgebläse 300 verdichtete Luft ausschließlich zu den zweiten Spülschlitzen 128Λ geleitet wird, damit von der aus den zweiten Spülschlitzen 128ß eingeblasenen Spüllufi starke Wirbelströmung im Arbeitszylinder erzeugt wird nachdem zunächst sowohl durch die ersten Spülschlitze 128Λ als auch durch die zweiten Spülschlitze 128f Spülluft hauptsächlich zu dem Zweck eingeblaser worden ist, die Abgase aus dem Arbeitszylinder zi drücken, wobei im Arbeitszylinder lediglich ein« verhältnismäßig schwache Wirbelströmung erzeug wird und wobei für eine bestimmte Zeitdauer währenc der Anfangsphase der Spülung aus den zweiter Spülschlitzen 128ß auch Nebel eingeblasen wird. J( nach dem, wie der Kurbelwinkel zwischen den Spülung-Öffnungszeitpunkt So der ersten Spülschlitzi

und dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens einerseits und der Kurbelwinkel zwischen dem unteren Totpunkt des Zus; tzgebläses und dem Spülung-Öffnunj szeitpunkt So i.er ersten Spülschlitze gewählt sind, kann sich aus den vorstehend genannten Forderungen ergeben, 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 Forderungen bezüglich des Anfangsgrenzzeitpunktes und des Endgrenzzeitpunktes darstellt

Nachdem die erste Auslaßöffnung 332 geschlossen worden ist, beginnt der Druck im ersten Kurbelgehäuse 124 zu sinken. Nahe dem unteren Totpunkt des Arbeitskolbens sinkt er schließlich stark ab. Auch nachdem die erste Auslaßöffnung 332 geschlossen worden ist, wird jedoch noch Spülluft von der zweiten Auslaßöffnung 333, die sich in der Mitte des GebläsezyJinders 302 befindet durch die zweite Leitung 154, in deren Mittelbereich sich die Vernebelungskammer 154a befindet, weiterhin den zweiten Spülschlitzen 128ß zugeführt. Wie bereits unter Bezugnahme auf F i g. 1 erläutert wurde, sind vier zweite Spülschlitze 128S vorgesehen. Die Anzahl der zweiten Spülschlitze 1285 ist somit geringer als die Anzahl der ersten Spülschlitze 128Λ, von denen acht vorgesehen sind. Ferner ist der freie Strömungsquerschnitt jedes zweiten Spülschlitzes 128B wesentlich kleiner als der freie Strömungsquerschnitt jedes ersten Spülschlitzes 128/4, so daß der freie Gesamtströmungsquerschnitt der zweiten Spülschlitze wesentlich kleiner als der freie Gesamtströmungsquerschnitt der ersten Spülschlitze ist. Nachdem die erste Leitung 152 geschlossen worden ist, so daß die gesamte vom Zusatzgebläse 300 gelieferte Luft den zweiten Spülschlitzen zugeführt wird, wird daher die Spülluft aus den zweien Spülschlitzen in Form kräftiger Strahlen eingebla .en, die im Arbeitszylinder eine kräftige Spülluftwirbelströmung erzeugen. Da die lineare Geschwindigkeit der Gebläsekolben mit « der Drehzahl des Motors ?unimmt, werden im Arbeitszylinder kräftigere Wirb -!strömungen erzeugt, wenn die Drehzahl des Motors löher wird. Beispielsweise kann der freie Gesamtströmungsquerschnitt der zweiten Spülschlitze 1285 ungefähr V₃ des freien Gesamtströmungsquerschnittes der ersten Spülschlitze 128Λ betragen. Bei höherer Drehzahl des Motors wird im Arbeitszylinder eine kräftigere Wirbelströmung erzeugt, da auch die Drehzahl des Zusatzgebläses entsprechend zunimmt.

Wenn der untere Totpunkt des Zusatzgebläses um eine verhältnismäßig große Phasendifferenz hinter den oberen Totpunkt des Arbeitskolbens verschoben ist, wie dies beim erfindungsgemäßen Motor der Fall ist, ist der Druck im Kurbelgehäuse während eines verhältnismä-Big langen Phasenbereichs höher als der Lieferdruck des Zusatzgebläses, dies in F i g. 6 dargestellt ist. In einem solchen Fall ist das in der ersten Leitung 152 angeordnete Einwegventil 160(siehe Fig. 1) unbedingt 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 Totpunk- &5 tes 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 128S durch die zweite Leitung 154 zugeführten Spülluft 'vährend 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 128.8 durch die zweite Leitung 154 zugeführt wird, 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, wie bereits erwähnt wurde, vorzugsweise mehr als V4 des Hubes des Zusatzgebläses 300 beträgt Dabei wird allerdings die Menge der den zweiten Spülschlitzen 1285 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 Spülluft wird in den Arbeitszylinder 102 durch den Kanal 138, die Spülkammer 132Λ und die Spülschlitze 128/4 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 vorverdichteter Luft 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 128Λ so versetzt angeordnet sind, daß die dritten Spülschlitze 128Cnach den ersten Spülschlitzen 128Λ geöffnet werden und daß der Zeitpunkt, zu dem die dritten Spülschlitze 128Cgeöffnet werden, näher am unteren Totpunkt des Arbeitskolbens als der Spülung-Öffnungszeitpunkt 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 Spülung-Öffnungszeitpunkt 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 Motorbeirieb mit hoher Drehzahl hoher Spüldruck benötigt wird.

Für den Hubraum des Zusatzgebläses gilt, daß ein Zweitaktmotor mit dem vorstehend beschriebenen grundsätzlichen Aubau hervorragende Eigenschaften hinsichtlich Leistung und Abgasreinigung aufweist, wenn der Gesamthubraum des Zusatzgebläses 0,4 bis 1,1 mal so groß wie der Gesamthubraum der Arbeitseinheit ist, die vom Zusatzgebläse mit Spülluft versorgt wird, wenn der untere Totpunkt 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 zwischen 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 ¹A des Hubes des Zusatzgebläses beträgt

Die Fig.7 und 8 zeigen schematisierte senkrechte Schnitte durch eine Ausführungsform der Einspritzdüse 500 für den Hauptkraftstoff und eine Ausführungsform der Einspritzdüse 600 für den Kraftstoffnebel. Jede herkömmliche Kraftstoffeinspritzdüse kann als Einspritzdüse 500 bzw. 600 benutzt werden, und die Ausführungsformen gemäß den F i g. 7 und 8 zeigen herkömmliche Einspritzdüsen, die als automatische Einspritzventile bekannt sind. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen haben die Einspritzdüse 500 und die Einspritzdüse 600 im wesentlichen gleichen Aufbau, wobei lediglich Unterschiede hinsichtlich der Ausbildung der Löcher an der Spitze dei Einspritzdüsen und hinsichtüch der Kapazität bestehen. Jede Einspritzdüse weist ein Gehäuse 502 bzw. 602 auf, in dem eine Zylinderbohrung 504 bzw. 604 ausgebildet ist, in der verschiebbar ein Kolben bzw. eine Nadel 506 bzw. 606 sitzt. Das Gehäuse 502 der Hauptkraftstoff-Einspritzdüse weist zwei Spritzlöcher 508 an seiner Spitze auf, wogegen das Gehäuse 602 der Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse nur ein Spritzloch 608 an seiner Spitze aufweist. Am stromauf gelegenen Ende der Spritzlöcher 508 bzw. des Spritzloches 608 ist ein Ventilsitz 510 bzw. 610 ausgebildet, gegen den die Spitze der Nadel 506 bzw. 606 von einer als Schraubenfeder ausgebildeten Druckfeder 512 bzw. 612 gedrückt wird. Stromauf des Ventilsitzes 510 bzw. 610 befindet sich eine Druckkammer 514 bzw. 614, die durch einen Kanal 518 bzw. 618 von einem Einlaß 516 bzw. 616 aus mit Kraftstoff gespeist wird. Dem Einlaß 516 bzw. 616 wird unter Druck stehender, flüssiger Kraftstoff mittels einer Einspritzpumpe zugeführt, die im folgenden noch beschrieben wird und über eine Kraftstoffleitung 702 bzw. 704 angeschlossen ist. Wie im folgenden ausführlicher erläutert werden wird, ist der Druck des dem Einlaß 516 der Einspritzdüse 500 zugeführten Kraftstoffs wesentlich höher als der Druck des dem Einlaß 616 der Einspritzdüse 600 zugeführten Kraftstoffs; dementsprechend ist die Druckfeder 512 der Einspritzdüse 500 wesentlich kräftiger als die Druckfeder 612 der Einspritzdüse 600. Die Einspritzdüse 500 bzw. 600 weist ferner eine Ablaßöffnung 519 bzw. 619 sowie einen Kraftstoffilter 520 bzw. 620 auf, der im Einlaß 516 bzw. 616 angeordnet ist.

Wenn Kraftstoff mit einem Druck, der höher als ein so vorgegebener Wert ist, in die Druckkammer 514 bzw. 614 der Einspritzdüse 500 bzw. 600 geleitet wird, wird die Nadel 506 bzw. 606 entgegen der Kraft der Druckfeder 512 bzw. 612 nach oben (in Fig. 7 bzw. 8) gedruckt, so daß der Ventilsitz 510 bzw. 610 geöffnet wird und aus der Druckkammer 514 bzw. 614 durch die Spritzlöcher 508 bzw. das Spritzloch 608 Kraftstoff eingespritzt wird.

Im folgenden wird die Einspritzpumpe 700 unter Bezugnahme auf die Fig.9 bis 14 erläutert. Darin bezeichnet das Bezugszeichen 710 eine Nockenwelle, die mit einer Drehzahl angetrieben wird, die halb so hoch wie die Drehzahl der Kurbelwellen 12 oder 14 des Dieselmotors gemäß Fig. 1 ist. Die Nockenwelle 710 trägt Nocken 712 und 714 mit den in Fig. 12 und 13 °5 dargestellten Nockenprofilen. Die Nocke 712 drückt einen Nockenabtaster 716 entgegen der Kraft einer als Schraubenfeder ausgebildeten Druckfeder 718 nach oben (in F i g. 9). Der Nockenabtaster 716 weist einen Flansch 716a auf, in den ein am unteren Ende eines Kolbens 720 ausgebildeter Flansch 720a so eingesetzt ist, daß sich der Kolben 720 um seine Längsachse drehen kann. Der Kolben 720 sitzt verschiebbar in einer Hülse 722, die für den Kolben 720 den Pu npenzylinder bildet und an ihrem oberen Ende eine Pumpenkammer 724 umschließt In der Hülse sind eine erste öffnung 726a und eine zweite öffnung 726b ausgebildet die in Verbindung mit einer Kraftstoffleitung 728 stehen. Im oberen Bereich des Kolbens 720 ist eine Nut 730 ausgebildet die mit den öffnungen 726a und 7266 zusammenwirkt und dadurch die Kraftstoffliefermenge dosiert Die Nut 730 bringt die Pumpenkammer 724 in je nach der Drehstellung des Kolbens 720 bezüglich seiner Längsachse unterschiedlichen Vertikalstellungen in Verbindung mit der öffnung 726£>, so daß die Liefermenge der Einspriizpumpe durch die Drehstellung des Kolbens 720 veränderbar ist. Zu diesem Zweck kann der Kolben 720 um seine Längsachse mittels eines Steuermechanismus gedreht werden, der eine am unteren Ende des Kolbens 720 angebrachte Platte 732, eine Hülse 734, die über ihre Ausnehmung 734a in Eingriff mit der Platte steht, ein am oberen Ende der Hülse 734 angebrachtes Ritzel 736 sowie eine Zahnsta nge 738 umfaßt, die das Ritzel 736 antreibt. Die Zahnstange 738 steht in Verbindung mit einem nicht dargestellten Steuerelement, beispielsweise einem Gaspedal. )ie Fig. 11a bis He zeigen verschiedene Relativs ellungen von Hülse 722 und Kolben 720. In Fig. 11; sind der Kolben 720 und die Hülse 722 zu Beginn les Lieferhubes bei Vollastbetrieb gezeigt; in Fig. 111 sind sie am Ende des Lieferhubes bei Vollastbitrieb gezeigt; in Fig. Hc sind sie zu Beginn des Lieferhubes bei Teillastbetrieb gezeigt; in Fig. lld sind sie kurz vor dem Ende des Lieferhubes bei Teillastbetrieb gezeigt; und in Fig. He sind sie in der Relativstellung gezeigt, bei der keine Förderung bzw. Lieferung erfolgt.

Der aus der Pumpenkammer 724 aufgrund der Aufwärtsbewegung des Kolbens 720 nach oben (in den Fig.9 und 10) austretende Kraftstoff strömt in eine Lieferkammer 744, wobei ein Lieferventil 740 entgegen der Kraft einer Feder 742 nach oben in seine offene Stellung gedrückt wird. Aus der Lieferkammer 740 gelangt der Kraftstoff durch einen Kanal 746 und die Kraftstoffleitung 702 zur Einspritzdüse 500.

Eine Einspritzdüse der vorstehend beschriebenen Art, d. h. eine Einspritzpumpe mit einem mit Nuten versehenen Kolben 720 und der Hülse 722, bei der die Liefermenge durch Änderung der Drehstellung des Kolbens 720 geändert werden kann, ist als Bosch-Einspritzpumpe bekannt.

Die beim erfindungsgemäßen Dieselmotor zu verwendende Einspritzpumpe 700 weist zusätzlich zu den üblichen Elementen einer Bosch-Einspritzpumpe eine Ventilvorrichtung zur Steuerung der Lieferung des Vernebelungskraftstoffs auf, die von der Nocke 714 betätigt wird. Von der Lieferkammer 744 geht eine Zweigleitung 748 aus, durch die ein Teil des Kraftstoffs aus der Lieferkammer abgezweigt und in eine Pumpenkammer 752 geleitet wird, die am oberen Ende einer in einen Teil des Pumpengehäuses 700a ausgebildeten Bohrung 750 ausgebildet ist. In der Bohrung 750 sitzt eine Stange 756, die mit einem Nockenabtaster 754 verbunden ist, der von der Nocke 714 angetrieben wird. Die Stange 756 weist an ihrem oberen Ende einen schlankeren Abschnitt 756a auf, der von der Pumpen-

kammer 752 umgeben ist Wenn die Stange 756 von der Nocke 714 nach oben gedrückt wird, hebt sie mit ihrem oberen Ende entgegen der Kraft einer als Schraubenfeder ausgebildeten Druckfeder 760 ein kolbenventilartiges Absperrventil 758 an (in F i g. 9), so daß zwischen der Unterseite des Absperrventils Γ58 und dessen Ventilsitz 762 ein Zwischenraum entsteht, durch den Kraftstoff aus der Pumpenkammer 752 in einen Ringraum 764a strömen kann, der zwischen einer Ventilkammer 764 und dem kolbenventilartigen Absperrventil Γ58 besteht. Der in den Ringraum 764a eingeleitete Kraftstoff strömt durch einen T-förmigen Kanal 758a, der im kolbenventilartigen Absperrventil 758 ausgebildet ist. nach oben (in F i g. 9) in den oberen Hauptabschnitt der Ventilkammer 764, aus der der Kraftstoff durch einen Kanal 766 und die Kraftstoffleitung 704 zum Einspritzventil 600 für den Vernebelungskraftstoff geleitet wird.

Wenn der Kolben 720 aufgrund der Drehung der Nockenwelle 710 um eine Strecke angehoben wird, die dem dem Schließen der Saugöffnung zugeordneten Hub der Nockenscheibe 712 entspricht, schließt der Kolben 720 gerade die öffnungen 726a und 7266. Zu diesem Zeitpunkt beginnt der Kolben die Verdichtung. Parallel dazu drückt die Nocke 714 mit ihrem in Fig. 13 dargestellten Nockenhöcker die Stange 756 so nach oben, daß das Absperrventil 758 öffnet. Wenn der Kolben 720 weiter angehoben wird, als es dem Schließen der Saugöffnung entspricht, wird daher der aus der Pi mpenkammer 724 gelieferte Kraftstoff durch di .· Zweigleitung 748 gedruckt, so daß der Kraftstoff di rch das Absperrventil 758 in die Kraftstoffleitung 704 und durch diese zur Einspritzdüse 600 für den Vernebelungskraftstoff gelangt. Wenn dann der Kraftstoffdruck in der Einspritzdüse für den Vernebelungskraftstoff auf deren öffnungsdruck steigt, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, spritzt die Einspritzdüse Kraftstoff, nämlich den Ve^rnebelungskraftstoff, in die Vernebelungskammer 154a.

Im folgenden wird wiederum auf Fig. 12 Bezug genommen. Wein der Hub der Nocke 712 nach weiterer Zunahme in einem Abschnitt 712a einen konstanten Wert erreicht, wird der Kolben 720 nicht weiter angehoben, so daß die Kraftstofflieferung vom Lieferventil 740 unterbrochen wird und die Einspritzung des Vernebelungskraftstoffs beendet wird. Der Abschnitt 712a der Nocke 712 mit konstantem Hub endet, wenn der obere Totpunkt des Arbeitskolbens erreicht ist. Dagegen fällt der Nockenhub der Nocke 714 auf Null zurück, so daß das Absperrventil 758 von der Druckfeder 760 geschlossen wird, nachdem die Einspritzung des Vernebelungskraftstoffs beendet ist.

Etwas vor dem oberen Totpunkt des Arbeitskolbens nimmt der Nockenhub der Nocke 712 erneut zu, so daß der Kolben 720 weiter nach oben gedrückt wird. Das Lieferventil 740 wird dabei vom verdichteten Kraftstoff aufgedrückt; zu diesem Zeitpunkt wird der aus der Pumpenkammer 724 gelieferte Kraftstoff durch den Kanal 746 und die Kraftstoffleitung 702 zur Einspritzdüse 500 für den Hauptkraftstoff geleitet. Wenn der Kraftstoffdruck über den öffnungsdruck der Hauptkraftstoff-Einspritzdüse steigt, öffnet die Einspritzdüse, so daß die Hauptkraftstoffeinspritzung erfolgt, wie dies in Fig. 14 dargestellt ist. Da zu diesem Zeitpunkt das Absperrventil 758 geschlossen ist, wird kein Kraftstoff zur Einspritzdüse 600 für den Vernebelungskraftstoff geliefert. Wenn der Nockenhi'b der Nocke 712 seinen höchsten Wert erreicht hat, sinkt der Kraftstoffdruck

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen schlagartig, so daß das Liefervemil 740 schließt und daher zu diesem Zeitpunkt die Kraftstoffeinspritzung aus der Hauptkraftstoff-Einspritzdüse beendet wird. Wenn sich die Nocke 712 weiterdreht, sinkt der Nockenhub auf Null, so daß der Kolben 720 von der Druckfeder 718 in seine tiefste Stellung zurückgeführt wird. Während dieser Rückführung wird die Pumpenkammer 724 mit Kraftstoff gefüllt, so aaß die nächste Kraftstoffeinspritzung vorbereitet ist.

Hinsichtlich des Zeitpunktes der Eiaspritzung des Vernebelungskraftstoffs ist anzustreben, daß der Nebel sofort vom Spülung-Öffnungszeitpunkt So'der zweiten Spülschlitze an (siehe F i g. 5) geliefert wird und daß die Einspritzung des Hauptnebels ungefähr zum Anfangsgrenzzeitpunkt Pci des Schließbereichs der ersten Leitung (siehe Fig.5) endet Obwohl eine geringe Nebelmenge auch noch nach dem Ende der Zufuhr des Hauptnebels zugeführt wird, ist zu beachten, daß sich dieser nachströmende Nebel verhältnismäßig weit entfernt von der Abgasschicht im Arbeitszylinder befindet, so daß die Aussichten gering sind, daß dieser nachströmende Nebel von den Abgasen ausreichend erwärmt wird. Wenn zwischen der Vernebelungskammer 154a und den zweiten Spülschlitzen 128Z? ein verhältnismäßig großer Abstand besteht, wird nach dem öffnen der zweiten Spülschlitze während einer gewissen Zeitdauer zunächst Luft eingespeist, die im Raum zwischen der Vernebelungskammer und den zweiten Spülschlitzen am Ende des vorangegangenen Arbeitsspiels zurückgeblieben ist In diesem Fall vergeht daher eine gewisse Zeit, bevor nach dem Öffnen der zweiten Spülschlitze Nebel eingespeist wird. Wenn der Nebel sofort zum Zeitpunkt des Öffnens der zweiten Spülschlitze eingespeist werden soll, muß die Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse 600 den Kraftstoff ungefähr 15° KW vor dem Spülung-Öffnungszeitpunkt der zweiten Spülschlitze einspritzen. Vorzugsweise beträgt die Menge des Vernebelungskraftstoffs 8 bis 20% der Gesamtmenge des in den Arbeitszylinder eingespeisten Kraftstoffs. Dabei ist jedoch zu beachten, daß die Menge des Vernebelungskraftstoffs unabhängig von der Motorbelastung im wesentlichen konstant sein sollte. Da die Einspritzperiode bei herkömmlichen Dieselmotoren ungefähr 30° KW beträgt, muß die Periode der Vernebelungskraftstoffeinspritzung sehr kurz sein, um das genannte Verhältnis einzuhalten. Vorzugsweise beträgt die Menge der zur Nebelbildung beitragenden Luft 10 bis 25% der Gesamtspülluftmenge. Das Volumen der Vernebelungskammer 154a und der freie Strömungsquerschnitt der Leitungen 152 und 154 sowie der ersten Spülschlitze 128Λ, der zweiten Spülschlitze 1285 und der dritten Spülschlitze 128C werden so dimensioniert, daß die vorstehend genannten Bedingungen erfüllt sind.

Obwohl die Erfindung vorstehend anhand eines bestimmten Ausführungsbeispieles erläutert ist, ist sie nicht auf dieses beschränkt. Beispielsweise ist sie auch anwendbar bei einer Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine, bei der das Spülgebläse ausschließlich aus einer Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe besteht und demzufolge nicht mit Kurbelgehäuseverdichtung arbeitet, bei einer Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine mit zwei oder mehr Zweitakt-Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppen, denen beispielsweise eine doppeltwirkende Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe zugeordnet ist, und bei einer Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine, bei der die Gebläsezylinder-Kolben-Baugruppe nur einen Kolben und nicht zwei Gegenkolben aufweist.

Claims

Patentansprüche:

1. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine, mit zumindest einer Zweitakt-Arbeiiszylinder-Kolben-Baugruppe mit Gleichstromspülung, die einen Arbeitszylinder, zwei horizontal angeordnete Gegenkolben, zwei Kurbelgehäuse und zwei Kurbelwangen aufweist, mit einem Spülluft in den Arbeitszylinder liefernden 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 angetrieben wird, und mit einer Spülluftzuführvorrichtung, die die Spülluft dem Arbeitszylinder zuführt und eine Wirbelerzeugungsvorrichtung aufweist, die ii.i Arbeitszylinder eine Wirbelströmung der Spülluft erzwingt, wobei der Arbeitszylinder zumindest einen ersten Spülschlitz, der zu einem frühen Zeitpunkt der Spülperiode geöffnet wird, und zumindest einen zweiten Spülschlitz aufweist, der zu einem Zeitpunkt geöffnet wird, der nach dem Spülungs-Öffnungs-Zeitpunkt des ersten Spülschlitzes liegt, wobei die Spülluftzuführvorrichtung ein erstes Leitungssytem und ein zweites Leitungssystem aufweist, die dem ersten bzw. zweiten Spülschlitz die vom Spülgebläse gelieferte Spülluft zuführen, wobei die Wirbelerzeugungsvorrichtung Einleitmittel, die die durch das zweite Leitungssystem dem Arbeitszylinder zugeführte Spülluft verwirbeln, sowie eine Schließeinrichtung aufweist, die das erste Leitungssystem vom Zusatzgebläse zu einem Zeitpunkt trennt, bevor dieses seinen oberen Totpunkt erreicht, und wobei die Wirbelerzeugungsvorrichtung eine kräftigere Verwirbelung erzeugt, nachdem das erste Leitungssystem vom Zusatzgebläse getrennt worden ist, gekennzeichnet durch eine Vernebelungsvorrichtung (154a, 600), die Bestandteil der Spülluftzuführvorrichtung (138, 140, 152, 15-i, 155) ist und aus einem Teil der Spülluft und einem Teil des in den Arbeitszylinder (102) einzuspeisenden Kraftstoffes einen Nebel erzeugt, wobei die Vernebelungsvorrichtung eine Vernebelungskammer (154a,), durch die die im zweiten Leitungssystem (154) strömende Spülluft geleitet wird, sowie eine Vernebelungskraftstoff- Einspritzdüse (600) umfaßt, die Kraftstoff in die Vernebelungskammer in solcher Menge einspritzt, daß Nebel mit einer Kraftstoffdichte entsteht, die zu gering für Vorzündung ist, und wobei die Vernebelungskammer von außen mittels der Abgase der Brennkraftmaschine beheizbar ist.

2. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vernebelungskammer (154a^ eine konisch geformte Kammer mit einem Lufteinlaß an ihrem spitzen Abschnitt und einem Nebelauslaß an ihrem erweiterten Bodenabschnitt und daß die Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse (600) am spitzen Abschnitt der konischen Vernebelungskammer angeordnet ist.

3. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei dem Arbeitszylinder eine Hauptkraftstoff-Einspritzdüse zugeordnet ist, die direkt mit einer Kolben-Einspritzpumpe verbunden ist und die als automatische Einspritzdüse ausgebildet ist, die die Kraftstoffeinspritzung bei einem bestimmten kritischen Einspritzdruck beginnt, da-

durch gekennzeichnet, daß die Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse (600) mit der Einspritzpumpe (790) über ein Absperrventil (714,758) verbunden ist, daß auch die Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse eine automatische Einspritzdüse ist, deren kritischer Einspritzdruck jedoch wesentlich niedriger ist als der kritische Einspritzdruck der Hauptkraftstoff-Einspritzdüse ist, daß die Einspritzpumpe einen Kolben (720) sowie eine Nocke (712) aufweist, die den Kolben antreibt, daß die Nocke (712) einen ersten Nockenhöckerabschnitt aufweist, der den Kolben um eine Strecke antreibt, die notwendig ist und ausreicht, um eine bestimmte Kraftstoffmenge aus der Vernebelungskraftstoff-Einspritzdüse vor dem unteren Totpunkt der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) einzuspritzen, daß die Nocke (712) einen zweiten Nockenhöckerabschnitt aufweist, der den Kolben um eir.e Strecke antreibt, die notwendig ist und ausreicht, um eine bestimmte Kraftstoffmenge aus der Hauptkraftstoff-Einspritzdüse vor dem oberen Totpunkt der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe einzuspritzen, daß das Absperrventil ein Ventilelement sowie eine zweite Nocke (714) umfaßt, die das Ventilelement synchron zum Antrieb der Einspritzpumpe in Ventilöffnungsrichtung antreibt, und daß das Ventilelement von der zweiten Nocke mechanisch geöffnet werden kann, so daß es dann Kraftstoff durchläßt, nicht jedoch vom vom zweiten Nockenhöckerabschnitt der ersten Nocke erzeugten Kraftstoffdruck, so daß das Absperrventil zum Zeitpunkt des durch den zweiten Nockenhöckerabschnitt der ersten Nocke erzeugten Druckanstiegs geschlossen ist.

4. Zweitakt-Diesel-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des der Vernebelungsvorrichtung (154a, 600) zugeführten Kraftstoffs 8 bis 20% der Gesamtmenge des der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe (100) zugeführten Kraftstoffs beträgt, und daß die Menge der zusammen mit dem Vernebelungskraftstoff den Nebel bildenden Luft 10 bis 25% der Gesamtmenge der der Arbeitszylinder-Kolben-Baugruppe zugeführten Luft beträgt.