DE331339C

DE331339C - Two-stroke engine with auxiliary piston

Info

Publication number: DE331339C
Application number: DE1919331339D
Authority: DE
Original assignee: KURT ISSBRUECKER
Current assignee: KURT ISSBRUECKER
Priority date: 1919-08-27
Filing date: 1919-08-27
Publication date: 1921-01-05

Description

Zweitaktmotor mit Hilfskolben. BeiZweitaktverbrennungskraftmaschinen,bei welchen außer dem Arbeitskolben noch ein Hilfskolben angebracht ist, der die verbrannten Gase ausstößt und neues Brennstoffluftgemisch ansaugt und verdichtet, kommt bekanntlich für- einen Zylinder ein Einsaug- und ein Auspuffventil zur Anwendung.Two-stroke engine with auxiliary piston. In two-stroke internal combustion engines, at which apart from the working piston an auxiliary piston is attached to the burned As is well known, it emits gases and sucks in and compresses a new fuel-air mixture an intake and an exhaust valve are used for one cylinder.

Diese Anordnung zieht den Übelstand nach sich, daß ein doppeltes Ventilantriebsgestänge erforderlich ist, welches außer einer verhältnismäßig verwickelten Konstruktion noch ein unbedingt genaues Einstellen mit der Nockenwelle erfordert, wenn der Motor gut arbeiten soll.This arrangement entails the inconvenience of having a double valve drive linkage what is required except for a relatively intricate construction still requires an absolutely precise adjustment with the camshaft if the engine should work well.

Durch das Vorhandensein nur eines Auspuffventils besteht weiter der Nachteil, daß dasselbe durch Verbrennen oder frühes Undichtwerden häufige Schadhaftigkeiten mit sich bringt.Because there is only one exhaust valve, the Disadvantage that the same frequent defects due to burning or early leakage brings with it.

Nach der die Erfindung bildenden Maschine kommen diese Übelstände dadurch in Wegfall, daß zum Steuern der im Zylinder befindlicüen Ein- und Austrittsöffnungen drei an einer gemeinsamen Stange angeordnete Ventilkegel vorgesehen "sind, so daß nur eine Ventilstange erforderlich ist, die die drei Ventilkegel aufnimmt. Eine derartige Anordnung besitzt neben der erheblich einfacheren Konstruktion gegenüber der üblichen Ausbildung noch den ganz besonderen Vorteil des unbedingt sicheren Arbeitens der Ventilkegel in Übereinstimmung zeit dem Zeitpunkt der Ansaug- und Auspuffperioden. Das sichere Arbeiten wird dadurch möglich gemacht, daß die Einstelltoleranzen der Ventile mit der Nockenwelle größer gehalten werden können als dies gewöhnlich der Fall ist, denn wenn sich die drei Ventile etwas früher bzw. später öffnen oder schließen, so hat dies in bezug auf die Wirkungsweise des Motors nur geringen Einfluß. Es ergibt sich hieraus, daß das Einstellen der Ventile bei der nach der Erfindung zur Anwendung kommenden Konstruktion nicht so genau zu erfolgen braucht, als wie sich dies bei den bekannten Konstruktionen erforderlich macht, wobei trotzdem derselbe günstige Wirkungsgrad des Motors erzielt wird.According to the machine of the invention, there are these inconveniences This eliminates the need to control the inlet and outlet openings located in the cylinder three valve cones arranged on a common rod are provided ", so that only one valve rod is required to accommodate the three valve cones. One such an arrangement has in addition to the considerably simpler construction compared to the usual training still has the very special advantage of being absolutely safe The valve cones work in accordance with the timing of the suction and intake Exhaust periods. Safe working is made possible by the fact that the setting tolerances the valves with the camshaft can be kept larger than usual is the case, because if the three valves open a little earlier or later or close, this has little effect on the operation of the motor. It follows from this that the setting of the valves in the according to the invention used construction need not be as precise as how this makes it necessary in the known constructions, but still the same favorable efficiency of the engine is achieved.

Durch die nach der Erfindung zur Anwendung kommenden zwei Auspuffventile wird noch der Vorzug einer unbeschränkten Nutzungsdauer herbeigeführt. Es ist dies hauptsächlich auf *das mittlere der drei Ventile zurückzuführen, d:a dasselbe, nachdem ein Teil der Abgase hindurchgetreten ist und der Hilfskolben unterhalb der Eintrittsöffnung des Ventils gelangt ist, von den nachfolgenden kühlen Frischgasen vollkommen umspült wird, so daß ein Festbrennen von (31 und- das sich hieraus ergebende Undichtwerden des Ventils verhindert ist.With the two exhaust valves used according to the invention the advantage of an unlimited useful life is also brought about. It is this mainly due to * the middle of the three valves, d: a the same after part of the exhaust gas has passed through and the auxiliary piston is below the inlet opening of the valve is completely surrounded by the cool fresh gases that follow so that a burning of (31 and the resulting leakage of the valve is prevented.

Bei den bekannten Maschinen stehen die Einsaug- und Auspuffventile' untex dem Kortrpressionsdruck des Gemisches, so. daß, wenn eines der Ventile undicht wird, frisches, Ge, misch entweichen kann, wodurch der Explosionsdruck eine erhebliche Verminderung erfährt. Durch die Anordnung der Ventile nach der Erfindung ist auch dieser Nachteil aufs äußerste beschränkt worden, weil das Auspuffventil unter gar keinem, die beiden anderen Ventile unter nur geringem 'Überdruck stehen.In the known machines, the intake and exhaust valves' untex the compression pressure of the mixture, so. that if one of the valves leaks will, fresh, Ge, mixed can escape, creating the explosion pressure experiences a considerable reduction. By the arrangement of the valves according to the invention this disadvantage has also been limited to the utmost because the exhaust valve under none, the other two valves under only slight overpressure.

Die Zeichnung stellt einen wagerechten Durchschnitt eines Zweitaktmotors dar, wobei die Fig. z bis 4 vier verschiedene, sich während der Wirkungsweise des Motors ergebende Stellungen veranschaulichen.The drawing represents a horizontal average of a two-stroke engine represents, with Figs. Z to 4 four different, during the operation of the Illustrate positions resulting from the motor.

In der in Fig.x wiedergegebenen Stellung hat der Arbeitskolben a seine obere Totpunktlage erreicht. Er befindet sich also am Ende der Kompression. Die in diesem Augenblicke eintretende Verpuffung des über ihm befindlichen Ladungsgemisches treibt- den Kolben a abwärts und gibt zunächst das bereits geöffnete Ventil b frei (Fig. 2). Wenn die Gase den Kolben a in die Stellung der Fig. 2 gedrückt haben, strömt der größte Teil -der nunmehrigen Abgase durch das mittlere geöffnete Ventil b aus, von wo dieselben in ein an das mittlere Ventil anschließendes AuspÜffrohr gelangen. Hier veranlassen sie das Öffnen eines im Auspuffrohr sitzenden selbsttätig wirkenden und nach außen öffnenden Ventils. Schließt nun der Pumpenkolben c bei seinem Niedergang den Zugangskanal zum Ventil b ab, so muß sich das im Auspuffrohr vorgesehene Ventil, da ja nun kein Gasüberdruck mehr besteht, mit Hilfe einer- das genannte Ventil beeinflussenden Feder schließen. Sobald der Pumpenkolben c bei seiner weiteren Abwärtsbewegung sich unterhalb des Ventils b (Fig. 3) -befindet, saugt er durch das Ventil e weiteres Gemisch an, und es entsteht somit im Zylinder bis zur Beendigung der- Saugperiode ein Unterdruck, mit Hilfe dessen das im Auspuffrohr angeordnete, durch eine Feder beeinflußte Ventil geschlossen bleiben muß. Infolgedessen kann keine Luft oder Abgase durch das Ventil b angesaugt werden. Kurz vor der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens c sind dann, -wie aus der Zeichnung ersichtlich, alle drei -Ventile geschlossen, so daß auch bei der Kompressionsperiode keine Störung eintreten kann.In the position shown in Fig.x, the working piston a has its top dead center position reached. So it is at the end of the compression. the At that moment, the charge mixture above him deflagrates drives piston a downwards and initially releases valve b, which is already open (Fig. 2). When the gases have pushed the piston a into the position of FIG. 2, Most of the exhaust gases now flow through the open valve in the middle b from, from where the same into an exhaust pipe connected to the middle valve reach. Here they cause someone sitting in the exhaust pipe to open automatically acting and outward opening valve. Now closes the pump piston c its companionway from the access channel to valve b, it must be in the exhaust pipe provided valve, since there is no longer any excess gas pressure, with the help of one said valve influencing spring close. As soon as the pump piston c at its further downward movement is located below valve b (Fig. 3), sucks He adds further mixture through valve e, and it thus arises in the cylinder up to at the end of the suction period, a negative pressure, with the help of which the in the exhaust pipe arranged, influenced by a spring valve must remain closed. Consequently no air or exhaust gases can be drawn in through valve b. Just before the upward movement of the pump piston c are then, as can be seen from the drawing, all three valves closed, so that no disturbance can occur during the compression period either.

Die Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens =erfolgt in der Weise, daß der Kolben a, wenn er sich noch. nicht ganz in seiner unteren Totpunktlage befindet, von dem Pumpenkolben c .eingeholt wird -(Fig. 3). Hierbei werden die Abgase zunächst durch das Ventil b und daräüf duich das frei gewordene- Ventil d ausge--trieben--und gleichzeitig neues .Gemisch durch :Ventil e angesaugt.The downward movement of the pump piston = takes place in such a way that the Piston a if he is still. is not completely in its bottom dead center position, is caught by the pump piston c. - (Fig. 3). Here are the exhaust gases first through the valve b and then the valve d that has become free is driven out - and at the same time new mixture through: valve e sucked in.

-.;-Bei - der Aufwärtsbewegung- -.des- Pumpenkolbens c (Fig. 4), bei welcher die Ventile geschlossen sind, wird das angesaugte Gemisch nur wenig verdichtet, indem sich die im Pumpenkolben angeordneten, unter Federwirkung stehenden Ventile f öffnen, damit das Gemisch in den Arbeitsraum des Zylinders g einströmen kann. Der Pumpenkolben c gelangt so frühzeitig in seine obere Totpunktlage, daß eine nennenswerte Störung der Überströmung infolge der Verdichtung des nachfolgenden Arbeitskolbens o, nicht eintreten kann.-.; - At - the upward movement - - of the pump piston c (Fig. 4), at whichever the valves are closed, the sucked-in mixture is only slightly compressed, by the spring action valves arranged in the pump piston Open f so that the mixture can flow into the working chamber of cylinder g. The pump piston c reaches its top dead center position so early that a significant Disturbance of the overflow due to the compression of the following working piston o, cannot occur.

Die Bewegung des Pumpenkolbens c wird in der folgenden Weise bewirkt Die von der Kurbelwelle h aus in Tätigkeit gesetzte und sich mit dieser in gleicher Umdrehungszahl bewegende Welle i trägt eine Kurbel k, deren vorderes freies Ende zweckmäßig mit einer Rolle l ausgestattet ist. Die Kurbel k kreist in der mit der Kolbenstange m festverbundenen und somit auch deren Bewegungen ausführenden Kurvenschleife n. Im Augenblick der Abwärtsbewegung des Pumpenkolbeng c befindet sich die Kurbel k in der in Fig. 2 angegebenen Stellung. Das vordere Ende der Kurbel k gleitet dann an der Kurven entlang, wodurch die letztere den Pumpenkolben c nach unten drückt, um ihn mit Hilfe der Kurvenschiene o wieder nach oben zu heben (Fig. 3 und 4)., Vori hier bewegt sich die Kurbel k, ohne -einen Einfluß auf den Pumpenkolben c auszuüben, im oberen Teil der Kurvenschleife n, welche einen Halbkreis mit dem Radius der Kurbel k bildet, so daß -sich der Pumpenkolben c in Ruhe befindet. Sobald das obere. Ende der Kurbel k -wieder die Anfangsstelle erreicht hat, tritt auch der Kolben c wieder in Tätigkeit.The movement of the pump piston c is effected in the following manner: The shaft i, activated by the crankshaft h and moving at the same number of revolutions, carries a crank k, the front free end of which is expediently equipped with a roller l. The crank k circles in the curve loop n, which is firmly connected to the piston rod m and thus also executes its movements. At the moment of the downward movement of the pump piston g c, the crank k is in the position indicated in FIG. The front end of the crank k then slides along the curve n , as a result of which the latter presses the pump piston c downwards in order to lift it up again with the help of the curve rail o (FIGS. 3 and 4)., Vori here the Crank k, without exerting any influence on the pump piston c, in the upper part of the curve loop n, which forms a semicircle with the radius of the crank k, so that the pump piston c is at rest. Once the top. At the end of the crank k has reached the starting point again, the piston c also comes into action again.

Während " der - Zeit, in welcher sich die Kurbel i, ohne Arbeit zu verrichten, bewegt, -also vom Augenblick des Aufhörens bis zum Wiederbeginn der Tätigkeit des Pumpenkolbens verdichtet der Arbeitskolben a das Gasluft--gemisch.During "the - time in which the crank i, without work to perform, move, -that is, from the moment of cessation to the restart of the The action of the pump piston, the working piston a compresses the gas-air mixture.

Durch die gleiche Winkelgeschwindigkeit der den Arbeitskolben a antreibenddn Kurbelwelle h mit der Welle i kann bei der Bewegung beider Kolben kein Zusammenstoß erfolgen, während gleichzeitig bei geeigneter Stellung des Arbeitskolbens a, -gegenüber dem Pumpenkolben c, die Abgase vollkommen ausgetrieben und frisches Gemisch eingesaugt wird, welches dann bei der Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens in den Arbeitsraum des Zylinders g einströmt (Fig. 4). Die zum Regulieren der Ein- und Austrittsöffnungen ani Zylinder -:befindlichen Ventile e, b und- d öffnen" und - schließen sich zur selben Zeit, so daß die Ventilkegel gemeinsäni auf einer zweckmäßig von der Steuerwelle -aus zu hebenden Stange P angeordnet -sein. können. -_.Due to the same angular speed of the crankshaft h driving the working piston a with the shaft i, no collision can occur during the movement of both pistons, while at the same time with a suitable position of the working piston a - opposite the pump piston c, the exhaust gases are completely expelled and fresh mixture is sucked in, which then flows into the working chamber of the cylinder g during the upward movement of the pump piston (FIG. 4). The valves e, b and d open "and" close at the same time for regulating the inlet and outlet openings on the cylinders, so that the valve cones are arranged together on a rod P which can be appropriately lifted from the control shaft . can. -_.

Claims

HATENT CLAIM: f two-stroke engine with auxiliary piston that burned the Ejects gases and sucks in and compresses new fuel-air mixture, characterized in that that for controlling the inlet and outlet openings located in the cylinder (g) three on a common rod (p) arranged valve cones are provided which jointly release or close the channels at a suitable time.