DE2919172A1 - Zweitakt-brennkraftmaschine - Google Patents

Zweitakt-brennkraftmaschine

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DE2919172A1
DE2919172A1 DE19792919172 DE2919172A DE2919172A1 DE 2919172 A1 DE2919172 A1 DE 2919172A1 DE 19792919172 DE19792919172 DE 19792919172 DE 2919172 A DE2919172 A DE 2919172A DE 2919172 A1 DE2919172 A1 DE 2919172A1
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Gordon Purves Blair
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Description

THE QUEEN'o UNIVERSITY 0? BELFAST,
Belfast, Nordirland
Zwei takt,-Brenn kraftmaschine
Die Erfind ^n1] hetri fft Brenn r γη Π n-j.-^hl.nen.
BoI i'wi.-it'-ikr.-nronni-r.'jftmar-r'hJ ncn , wi ο r.le Üblicherweise zum Arn.rieb vor. M'-.torrildern , Muped;■., AuiOnbordmotoren, Kettensäge r; , f erngoJ enkt f π ■ ?'l a/r",'--j;-en und we! i;eren Anwendungsfälle ί'ϊπΛϊΰοί,ζ'. wp^den, arl-eitet doi· r'rnftoraeaßer mit Kuroi'igebäuGe-K^nipre3sion, wobei eni.wr-(ipr al ■:■ ürnkehrspü] ung oder die Querf.pi.Ji. un^ Ln Fr't/re k'":rjint. I):i e Ve^ri;r^nnung deB Krci."tif.'.;of f-L^ft-Jerni nches wi r«.i uuror, eine elektrische Punkenentjadung ei;,geleitet. AK" Kraft ötoff firi-iet üblicherweise einfi· Kohl enwaiist-rstof f-FiüosIgkf- J t Vf-Miv^
Die Erfindung üoiiiifft eine ,"we; · akt-Brrririki'-ifv-rrjOfichine mit einem Verbrennungsraum, mit einem im Verbrennungsraum hin- und herbewegbaren Kolben, mit einer aus dem Verbrennungsraum
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herausführenden Auslaßöffnung, mit einer Kurbolgehäusekammer und mit einem sich zwischen der Kurbelgehäusekammer· und dem Verbrennungsraum erstreckenden VerbindungKkanal, und zwar ist diese Brennkraftmaschine gekennzeichnet durch eine in dem Verbindungskanal mündende Einlaßöffnung, wobei der Verbindungskanal an einer Stelle entfernt von der Auslaßöffnung mit dem Verbrennungsraum in Verbindung steht; durch eine weitere zur Kurbelgehäusekammer führende Einlaßöffnung; und durch eine xveitere Leitung zwischen dem Verbrennungsraum und der Kurbelgehäusekammer; wobei die Verbindung zwischen dem Verbrennungsraum und der Kurbelgehäusekammer über den Verbindung«kanal und die Leitung durch die Bewegung des Kolbens gesteuert wird.
Vorzugsweise sind zwei oder mehr Verbindungskanäle, jeweils mit Einlaßöffnung, vorgesehen. Ferner besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, da3 zwei oder mehr Auslaßöffnungen und/ oder da3 zwei oder mehr zur Kurnelgehäusekammer führende Einlaßöffnungen vorgesehen sind.
Kicri einem weiteren vorteilhaften Merkm-il dient die zur Kurbelgehauf.ekarr.iner führende Einlaßöffnung- zum Einbringen von Luft, während die irr. Ve rhi niuri,/» Kanal mündende Einlaßöffnung L α ft und 'Kraftstoff zuführt.
Schmierstoff TxXr das Kurbelgehäuse wird vorzugsweise durch die Einlaßöffnung in die Kurbelgehäuaekammer eingeleitet.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung, wobei zu berücksichtigen ist, daß weitere Ausführungsformen möglich sind. Die Zeichnung zeigt in:
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-D-
Figur 1 einen Lcin^ocnnitt durch eine Einaylinder-".weitakt-Brennkraftmaschine;
Figur 2 einen Horizontal.:ehnitt durch die Auslaflöffnung der Vorrichtung nach Figur 1;
Figur 3a eine geschnittene Seitenansicht einer Zweizylinder-Zwei takt -Brennkraftmas chine;
Figur 5b eine Stirnansicht der Vorrichtung nach Figur 3a;
Figur 4 a eine ,reochnif tene Seit enanaicht einer abgewandelten Zweisylinder-Brenr.kraftni-'iöCfiine;
Figur Jjb eine ü ti mannich- der Voi'richturii?·, naen Figur 'Ja;
Figur *>a eine r,i>rhi' ins eitiz^-\;\t? gehende Vorderansicht eines Teil." der Vorrichtung nach Ji,'ur 4a und '*b;
P'i^ur r)b eine r?ei ]-oeiterianaicrA der Vorri f.htung nach Fi^. 'Ja an·] 'ib.
(h^r.üi-i Fi/."Ni% ϊ -jrid ?. arbeitet die i-ironnKra rtiriasi'hine mit K-JTi"-].^h'jii.■'■>-?;■;!![.rf '.o !of., -'/!"'Ut-; -''"in Kolr-en V Fluid aus einer Κ'ιΓίη..·] c;ehä'joe,:,-(r.ii.iar L in ·>.·; ii^n Zy] inner od^r Verbrennungs-IV1 .iii /T p'.u'iipt , FMn-? K'»rt: el wel 1 ^ .%' und eine Pleuo ,.stange B sin, ltv1if". icii .> .'he.r.'iv i s τι Ίμ,-'ρ leut.et. In üblicher Weise ist außerdem eine /'üti-'il;·-vze J Vf'rt;e:-.eheri.
Die BronnicrafttnaEchine weist einen Lade- oder Verbindun^skanal K auf, der an seinem unteren Ende mit der Kurbelgehäusekammer L in Verbindung steht und an seinem anderen Ende in den Verbrennungsraum M mündet, und zwar an einer Stelle,
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bad
die einer AuslaSöffnung J diametral gegenüberliegt. Ferner weist die Brennkraftmaschine Leitungen B' und H' auf, die eine Verbindung zwischen der Kurbelgehäusekammer L und dem Verbrennungsraum M herstellen, wenn der Kolben P sich im unteren Bereich seiner hin- und hergehenden Bewegung befindet, wobei diese Leitungen näher als der Verbindungskanal K an der Auslaßöffnung J münden.
Es sei darauf Hingewiesen, daß der Verbindungskanal K in seinem unteren Abschnitt durch eine gekrümmte Wand K' begrenzt wird, die sich unterhalb des Niveaus der Achse N' der Kurbelwelle N erstreckt.
Die Brennkraftmaschine besitzt eine erste Einlaßöffnung G, die direkt mit der 'Kurbelgehäusekammer L in Verbindung steht. Ferner weist die BrennKraftmaschine eine zweite Einlaßöffnung F auf, die in dem Verbindungskanal K mündet, und zwar in dessen oberem Abschnitt.
Vorzugsweise wird die Verbrennungsluft durch beide Einlaßöffnungen F und G in die abgedichtete Kurbelfehäusekammer L eingebracht, während derjenige Teil der Luft, der durch die Einlaßöffnung F eintritt, die gesamte Kraftstnffmenge einführt oder enthält, die für pt.non korrekten bzw. optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich ist. Die durch die Einlaßöffnung G eintretende Luft dient nicht dazu, einen Anteil derjenigen Kraftstoffmenge einzubringen oder zu enthalten, die für einen korrekten oder optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlich ist. Die Einführung der Ströme von frischen Ladungen durch die Einlaßöffnungen F und G wird gesteuert von Ventilen C und D, bei denen es sich entweder um automatische Ventile, beispielsweise Zungenventile o.dgl. handeln kann, oder aber um solche, die von
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der Bewegung des Kolbens oder von dem Umlauf der Kurbelwelle gesteuert werden, Die gesamte Strömungsmenge an frischer Ladung durch die Einlaßöffnungen F und G in die Brennkraftmaschine hinein läßt :->ich durch Drosseln I und E regulieren. Es soll davon auszugehen nein, daß 30% der erforderlichen Luft durch die Einlaßöffnung G eintritt, während der restliche Anteil die Einlaßöffnung P passiert.
Ein geringfügiger Anteil der, durch lie Einlaßöffnung F eintretenden Kraftstoffs wird in der Praxis in die Kurbelgehäuse kammer L gelangen, jedoch sind die Abmessungen und insbesondere die Längenabmeosungen des Verbindungskanals K so gewählt, daß es sich hierbei tatsächlich um einen minimalen oder äußerst geringen Anteil handelt.
Während des Spülun^s- oder Ladung.5teils des Motorzyklus wird die aus Luft und Kraftstoff bestehende frische Ladung aus der Kurbelgehäusekar^mer L durch die Pump- oder Kompressionsbewegung des Kolbens auGf-o^toi^n. Dieses Luft-Kraftstoff-Gemisch tritt in den Verbrennungsraum M als Ströme A, B und H ein, und zwar jeweils aui-vh den Verbindungskanal K sowie durch die Leitungen B', H' und H1, die von der Kurbelgehäusekammer L Kommen. Dor mit A (·<=■·/, ο Ί chnete Strom an frischer Ladung entstammt aeiri Verb; rr;un(-rr-· kanal K und enthält den Haupt .ί nt ei α der Kraft. ?,t of Γπ^η^ρ , die f'lr Ί^η korrekten oder optimalen Betrieb der Brv-npkrsftrnsschirif? r-u-fVirdorl ii'h int. Da ::·1'-·π aieser Strom A der i'r', ccen LrIdUn,-7: in weitest möglichem Aoötand ven der Au? \u /.öffnunp J befindet, ist davon auszugehen, dai3 lediglich ein äußerst geringer Anteil dieses Stroms A den Verbrenriun^orauf, durch die Auslaßöffnung J verläßt, bevor letztere vorn Kolben verschlossen wird.
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Die anderen Ströme B und H der frischen Ladung enthalten einen geringen, in der Praxis äußerst kleinen Anteil des für den korrekten oder optimalen Betrieb der Brennkraftmaschine erforderlichen Kraftstoffs und gelangen derart in den Verbrennungsraum, daß ihr Hauptteil in letzterem für die Durchführung des Verbrennungsvorgangs verbleibt. Sofern ein Anteil dieser Ströme B und K im Kurzschluß zur Auslaßöffnung J gelangen sollte, so wird, da diese Ströme fast nur aus Luft bestehen, lediglich ein äußeret geringer Anteil des insgesamt zur Brennkraftmaschine geleiteten Kraftstoffs im Auslaßsystem verlorengehen und nicht am Verbrennungsprozeß innerhalb des Verbrennungsraum M teilnehmen. Sofern die Ströme B und H ausschließlich aus Luft bestehen, so liefert eine Kur^scnlußströrnung dieser Ströme durch die Auslaßöffnung J ins Ausla3system Sauerstoff für eine zusätzliche und vorteilhafte Oxydation der Verbrennungsprodukte des vorausgegangenen Arbe:tshub^s, so daß also die Tendenz besteht, im Auspuff die Abgabe von Kohlcnmonoxyd und unverbrannten Kohlenwasserstoffen ζα vermindern.
Im ideal fall befindet sieh samt. 1: chop Kräft-.roff im Strom A. Sofern die Gtrorrie b und K etwa?. Kraftstoff enthalten, so wir-i die Zufuhr von Kraftstoff und Luft /,um Verbrennungsraum M geschichtet, ct.h., in mindestens zwei Sr. rom en eingebracht.
Die Kraftstoff zufuhr ζιχν Einlaßöffnung P kann über einen Vergaser gesc riehen.
Hs kann eine Mehrzahl von Ausla ?>öf fn-mgen J im wesentlichen gegenüber dem Verbindungskanal K vorgesehen sein.
Auch kann eine Mehrzahl von Verbindungskanälen K vorhanden sein j von denen jeder seine eigene Einlaßöffnung besitzt,
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wobei die Verbindungskanäle K im wesentlichen gegenüber der Auslaßöffnung bzw. den AuslaßbTfnungeri angeordnet sind.
Auch kann die Vorrichtung eine Mehrzahl von Einlaßöffnungen G aufweisen. Dabei kann die Anordnung der Einlaßöffnung bzw. der Einlaßöffnungen anders gewählt werden.
Schmiermittel wird vorzugsweise durch die Einlaßöffnung bzw. die Einlaßöffnungen G zugeführt, und da es sich bei dem Schmiermittel normalerweise um einen Kohlenwasserstoff handelt, gelangt eine gewisse Menge davon in die Ströme B und H und wird während der Verbrennung mitverbrannt. Unter diesem Gesichtspunkt kann aas Schmiermittel als Kraftstoff betrachtet werden.
Bei einer bevori'-^ten Ausf iihrungsform wird lediglich Luft durch die Einlaßöffnung ozw. die Einlaßöffnungen G eingeführt. Es Ljt .jedoch .Ir. Betracht zu ziehen, daß eine geringe Menge an Kraft.-,· :of f uaro,i\ den Lv] η lad dzw . durch die Einlasse G in die Rrernuiraft-maochine gelangt. Immerhin enthält der durch die Einlaßöffnung F eintretende .Strom einen höheren Kraftstoff anteil , als es i'i'xr aie Einlasse G trilr.. In der Praxis enthält der Strom A den nächsten K raft st:, ofr'antei 1.
Die obige DiökurpLon bezieht, sich auf elm? Einzy linier-Brenn-Ki'-'i ft ι.ί'.isvji: ij.ru», je>l.">oh IBt -iie F.rfirKiung in *■-■). ei eher Weis-'.e. anwer;'j!\ar auf Zweitakt-Rrennkr'-if tma^chi nen mit zwei oiev .V1 ehr Zylindern, wjbel let>;nere in bei iob !,'er A'eL-.e mecivmioch angeordnet, .■·.«!η können. Zwei Formen solcher Mehrzy Ii riderbrennkraftmaschinen (im vorliegenden Falle Zweizylinaer-Motoren) sind in den Figuren 3 bis 5 dargestellt. Diejenigen Teile dieser Ausfuhrungsformen, die denen nach Figur 1 und 2 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen, jedoch
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-limit vorausgestellten Ziffern 3 bzw. U.
Die Figuren 3a und 3d zeigen eine Zweizylinder-Zweitakt-Brennkraftmaschine, bei der jeder Zylinder im wesentlichen von gleicher Konstruktion wie die Einzylinder-Brennkraftmaschine nach den Figuren 1 und 2 ist. Bei der Zweizylinder-Brennkraftmaschine jedoch ist die Einlaßöffnung 3G unterteilt in zwei Arme, die zu den Basen der zugehörigen Kurbelgehäuse kammern 3L führen, und zwar über jeweilige Drosseln 3E. Auch die Einlaßöffnung 3F unterteilt sich in zwei Arme, die in zugehörige Verbindungskanäle 3K führen. Für diese Einlaßöffnung ist lediglich eine einzige Drossel 31 vorhanden, jedoch verfügt jeder Arm über ein Ventil 3C. Die Drosseln 3E sind über einen Seilzug betätigbar, und die Einlaßöffnung 3G führt zu einem Luftkästen.
Während die Figuren 3a und 3b eine erfindungsgemäße Zweizylinder-Brennkraftmaschine zeigen, die sich für einen Außenbordmotor eignet, stellen a'e Figuren Ua and Ub eine ähnliche Ausführung^form mit zwei Zylindern dar, wie sie für ein Motorrad Verwendung findet. Aus den letztgenannten Figuren ergibt sich, daß diese Brennkraftmaschine sehr ähnlich der nach den Figuren 3a und 3b ist, daß sie jedoch eine unterschiedliche Ausrichtung besitzt und im übrigen die Luft in ähnlicher Weise in den Motor einbringt.
Die-beschriebenen Brennkraftmaschinen arbeiten mit Umkehrspülung, jedoch ist die Erfindung in gleicher Weise anwendbar auf Motoren mit Querspülung, die ebenfalls über einen Verbindungskanal K verfügen.
Zusammenfassend schafft die Erfindung eine mit Kurbelwellen-
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gehäuse-Spülung ar bei tend^ Zwei takt-Br en η kraftmaschine, die einen Verbind urigskar.ai und mindestem·; eir.e weiv.f-re Leitung aufweint, welcne sich zwinenen der Kurbelgehäubekammer und dem Verbrennungsraum err.trecken. Eine Einlaßöffnung für Kraftstoff-Luft.-Gemi.-ich führt in den Verbindungskanal, während eine Einlaßöffnung für r^ine Luft in dem Verbindungskanal oder in ü^r Kurbelgehäusekammer vorgesehen ist. Die Leitung mündet im Verbrennungsraum zwischen der dortigen Mündung des Verbindungsk&nals und einer aus dem Verbrennungsraum herausführenden Au.slai3c5ffnung. Im Betrieb gelangt der Kraftstuff durch die Luft des Kraftstoff-Luft-Stromes j der durch den Verhindurig-Rkanal geht, in den Verbrennungsraum,während zusätzliche Luft beim Abwärtshub des Kolbens durch den Verbindungskanal und die Leitung in den Verbrennungsraum hineingedrückt wird. Der Kraftstoff wird von der Ausiaßöffnung durch eine Luftschicht getrennt, was zu einem besseren Kraftstoffverbrauch und zu einer höheren Oxydation der Verbrennungsprodukte führt.
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L e e r s e i t e

Claims (8)

  1. THE QUEEN'S UNIVERSITY OF BELFAST
    Belfast/Nordirland
    PATENTANSPRÜCHE
    f 1Λ Zweitakt-Brennkraftmaschine mit einem Verbrennungsraum, mit einem im Verbrennungsraum hin- und herbewegbaren Kolben, mit einer aus dem Verbrennungsraum herausführenden Auslaßöffnung, mit einer Kurbelgehäusekammer und mit einem sich zwischen der Kurbelgehäusekammer und dem Verbrennungsraum erstreckenden Verbindungskanal,
    gekennzeichnet durch
    eine in den Verbindungskanal (K) mündende Einlaßöffnung (F), wobei der Verbindungskanal an einer Stelle entfernt von
    der Auslaßöffnung (J) mit den Verbrennun^.sraum (M) in Verbindung steht; durch eine weitere zur Kuroelgehäusekammer
    (L) führende Einlaßöffnung (G); und durch eine weitere
    Leitung (B', H') zwischen'dem Verbrennungsraum (M) und der Kurbelgehäusekammer (L); wobei die Verbindung zwischen dem Verbrennungsraum (M) und der Kurbelgehäusekammer (L) über
    den Verbindungskanal (K) und die Leitung (B',H') durch die
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    Bewegung des Kolbens (P) gesteuert wird.
  2. 2. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einlaßöffnung (G) direkt in die Kurbelgehäusekammer (L) mündet und dazu dient, Luft in die Kurbelgehäusekammer einzulassen.
  3. 3. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr weitere Einlaßöffnungen (G) vorgesehen sind.
  4. 4. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, da3 zwei oder mehr aus dem Verbrennungsraum (M) herausführende AuslaSöffnungen (J) vorgesehen sind.
  5. 5. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis h,
    dadurch gekennzeichnet, daß die ersterwähnte, zum Verbindungskanal (K) führende Einlaßöffnung (F) dazu dient, Luft und Kraftstoff in den Verbindungskanal einzulassen.
  6. 6. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um-Schmiermittel durch die weitere Einlaßöffnung (G) einzulassen.
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  7. 7. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Einzylinder-Maschine ausgebildet ist.
  8. 8. Zweitakt-Brennkraftmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Mehrzylinder-Maschine ausgebildet ist,
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DE19792919172 1977-08-25 1979-05-11 Zweitakt-brennkraftmaschine Withdrawn DE2919172A1 (de)

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