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Zweitaktverbrennungskraftmaschine mit Schlitzspülung. Den Gegenstand
der Erfindung bildet eine ZweitaktverbrennungskraftmaschinemitSchlitzspülung, bei
der der Brennstoff nach Abschluß der Spülorgane in den Zylinder eingespritzt wird,
in erster Linie also ein Zweitakt-Dieselmotor. Der Zweitakt-Dieselmotor mit Schlitzspülung
besitzt gegenüber anderen Motoren den Vorteil großer Einfachheit des Aufbaues. Diesem
Vorzug stehen jedoch bei den bekannten Maschinen dieser Art erhebliche Nachteile
gegenüber; insbesondere ist die Spülung des Zylinders bei Schlitzspülmaschinen sehr
unvollkommen. Es bleibt daher ein großer Teil der Verbrennungsrückstände im Zylinder
zurück, und der Brennstoff wird in ein Gemisch eingespritzt, das verhältnismäßig
arm an Sauerstoff ist. Der Wirkungsgrad der Verbrennung wird daher schlecht; der
mittlere indizierte Druck wird verhältnismäßig gering.
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Bei einer bekannten Maschine dieser Art wird der Spülstrom durch die
auf der einen Seite liegenden Einlaßschlitze in den Zylinder ein-, durch die auf
der anderen Seite liegenden Auslaßschlitze ausgeführt, und es wird nach Abschluß
der Ein- und Auslaßschlitze durch besondere Öffnungen noch Luft in den Zylinder
eingeblasen. Hierdurch erreicht man zwar ein Arbeiten mit verhältnismäßig großem
Luftüberschuß ; es bleibt jedoch ebenfalls ein großer Teil der Verbrennungsrückstände
im Zylinder zurück. Außerdem sind bei diesen Maschinen besondere Hilfsorgane erforderlich,
die zur Einführung der Zusatzluft dienen. Durch die Anwendung derartiger Hilfsorgane
mit ihren Steuerteilen wird der Hauptvorteil der Schlitzspülmaschine, nämlich die
Einfachheit der Bauart, wieder aufgehoben. Man hat nun weiterhin vorgeschlagen,
die Spülluft durch Eintrittsschlitze einzuführen, die auf den ganzen Umfang des
Zylinders verteilt sind, um sie von dort durch besondere Hohlräume des Kolbens in
den Zylinder einzuführen, so daß die Spülluft in einem, zentralen Strome, dessen
Achse mit der Zylinderachse zusammenfällt, in das Zylinderinnere eintritt. Der Spülstrom
soll sich dann am Deckel teilen und durch die über den Eintrittsschlitzen liegenden
Austrittsschlitze den Zylinder wieder verlassen. Diese Art der Spülung führt zu
unvorteilhaften Kolbenkonstruktionen und zu einer Zerklüftung des Verbrennungsraumes,
die für die Verbrennung sehr ungünstig ist; außerdem besitzt der Spülstrom, bei
dieser Anordnung keine Führung. Wenn man nur einen geringen Durchmesser des Spülstromes
vorsieht, so braucht man, um den angestrebten Strömungsverlauf zu erreichen, einerseits
einen unwirtschaftlich hohen Spüldruck; anderseits wird der Spülstrom bei einer
Abweichung aus der Mittellage leicht in eine regellose Wirbelbewegung umschlagen.
Wenn man dagegen den zentral aufsteigenden Spülstrom im Verhältnis zum Zylinderdurchmesser
verhältnismäßig breit hält, so steigt der Luftstrom, gar nicht bis zum Zylinderdeckel
auf ; es bildet sich vielmehr unter dem, Deckel eine Art Luftpuffer und eine ausreichende
Luftströmung
findet in der Nähe des Deckels überhaupt nicht statt.
Der Verbrennungsraum wird daher von dem Spülstrom so gut wie gar nicht berührt,
und die Verbrennungsrückstände werden ebenfalls nur in unvollkommenem Maße aus dem
Zylinder ausgetrieben.
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Zur Vermeidung der geschilderten Nachteile werden erfindungsgemäß
bei einer Zweitaktverbrennungskraftmaschine, bei der der Brennstoff nach Abschluß
der Auspuffschlitze in den Zylinder eingespritzt wird die Schlitze für den Ein-
und Austritt der Spülluft in verschiedenen in der Richtung der Zylinderachse übereinanderliegenden
Ebenen angeordnet. Die Eintrittsschlitze sind derart gerichtet, daß die in den Zylinder
eintretenden Teilströme der Spülluft quer durch das Zylinderinnere strömend, sich
zu einem geschlossenen Strome vereinigen, der auf die gegenüberliegende Zylinderwand
zufließt und an ihr entlang zum Zylinderdeckel strömt, die Verbrennungsrückstände
vor sich herschiebend und nach Umkehr an der anderen Zylinderseite entlang den Auspuffschlitzen
zufließt, nach deren Abschluß die Verbrennungsluft verdichtet und der Brennstoff
in den Zylinder eingeführt wird. Zu diesem Zweck wird der wesentliche Teil der Eintrittsöffnungen
an der einen Seite der Zylinderwand angeordnet, und zwar an derjenigen Seite, an
der entlang der Spülstrom, vom Zylinderdeckel kommend, den Auspuffschlitzen zufließt.
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Bei einer derartigen Führung der Spülluft wird der größte Teil des
Zylinderinnern besonders wirksam von der Spülluft bestrichen, und es findet eine
äußerst wirksame Austreibung der Verbrennungsrückstände statt. Der eingespritzte
Brennstoff gelangt in ein Gemisch, das reich an Sauerstoff ist. Die Verbrennung
wird infolgedessen günstig und der mittlere indizierte Druck und auch die Leistung
wird hoch bei vollkommen normalem Brennstoffverbrauch.
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Eine derartige Anordnung der Spülschlitze ist nun bereits bei solchen
Maschinen vorgeschlagen worden, bei denen das Brennstoffluftgemisch außerhalb des
Zylinders gebildet und fertig gemischt in den Zylinder eingeführt wird. Es ist jedoch
bei diesen Maschinen nicht möglich, die Vorteile, die ein derartiger Verlauf des
Spülstromes bietet, auszunutzen. Bei diesen wird nämlich ein Teil des frischen Brennstoffluftgemisches,
das sich nach dem Eintritt in den Zylinder ausbreitet, von den austretenden verbrannten
Gasen aus den unmittelbar über den Eintrittsschlitzen liegenden Austrittsschlitzen
wieder mit herausgerissen, ehe es Arbeit geleistet hat. Der hierdurch verursachte
Brennstoffverlust wird um so größer, als man, um die Umkehrspülung wirksam durchzuführen
und den Vorteil der Durchspülung aller Räume des Zylinders zu erreichen, einen großen
Luft- bzw. Gemischaufwand benötigt, der bei der Maschine mit Gemischbildung außerhalb
der Maschine zu recht erheblichen Brennstoffverlusten führen muß. Bei diesen Maschinen
läßt sich daher der Vorteil der gründlichen Ausspülung des Zylinders, den die Umkehrspülung
bietet, praktisch nicht ausnutzen, da ihm der Nachteil eines außerordentlich hohen
Brennstoffverbrauchs gegenübersteht. Anders ist es bei der Maschine mit reiner Luftladung.
Hier kann der Vorteil des hohen, mittleren, indizierten Drukkes vollkommen in Wirksamkeit
treten, da der Brennstoffverbrauch bei Anwendung der einseitigen Umkehrspülung auf
diese Maschinen vollkommen normal ist.
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Drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigen die Abb. I und z eine einfachwirkende, Abb.3 zeigt
eine doppeltwirkende Maschine in schematischer Darstellung. Die Luft wird durch
eine besondere Spülpumpe durch die Einlaßschlitze f in den Zylinder eingeführt;
sie strömt in der durch gestrichelte Linien angedeuteten Weise, die verbrannten
Gase vor sich hertreibend, die durch die Auslaßschlitze g entweichen, die auf derselben
Seite wie die Einlaßschlitze fliegen, jedoch in einer anderen Ebene. Die Brennstoffventile
sind mit 1a bezeichnet. Abb.3 zeigt, wie schon erwähnt, die Anwendung auf eine doppeltwirkende
Maschine; es sind daher für jede Zylinderseite Ein- und Auslaßschlitze vorgesehen.