DE3837002A1 - Arbeitsverfahren und vorrichtung einer zweitakt doppel kammer brennkraftmaschine mit zwangslaeufig umgelenktem spuelstrom-vorgang - Google Patents

Description

Nach vorliegender Neuentwicklung wird eine Zweitakt-Brennkraftmaschine vorgeschlagen, mit welcher eine wesentliche Verbesserung gegenüber den bisher angewandten Umkehrspülungs-Verfahren erreicht wird.

Bei letzteren konnten trotz der verschiedensten Anordnungsmethoden der Überström- und Auslaßkanäle in den Arbeitszylindern die Kraftstoffspülverluste nicht nennenswert herabgesetzt werden, da die Überström- und Auslaßkanäle stets im Bereich der Kolbenboden-Ebene eingeordnet sind und es somit unmöglich ist, die eintretende Kraftstoff-Luftgemisch-Strömung von der gleichzeitig abströmenden Abgasströmung innerhalb des gleichen Raumes säuberlich zu trennen. Daher werden somit mittels der Abgasströmung kontinuierlich Kraftstoffanteile in unerwünschtem Maße in den Auslaßkanal befördert, die bis zu 30% erreichen. Ferner ist bei den altbekannten Umkehrspülungs- Verfahren allgemein in den unteren Drehzahlbereichen ein exakter Rundlauf der Maschine nicht erreichbar; sie stottert. Nach vorliegendem Zweitakt doppel Kammer Verfahren mit zwangsläufig umgelenkter Spülströmung ergibt sich genau der Gleichstrom-Effekt!, da das einströmende Kraftstoff-Luft- Gemisch die Abgassäule mittels zwei aufsteigenden Wirbelzonen vor sich herschiebt, Fig. (1) Fig. (2), wie bei der Gleichstrom-Version! Infolge des vorliegenden Doppelkammer-Verfahrens (a) und (b) Fig. (1) und Fig. (3) ergeben sich gleichfalls zwei unabhängig voneinander arbeitende Brennkammern (x) und (y) Fig. (1) und Fig. (2), wobei deren erzeugte Arbeitsdrücke auf den gleichen Arbeitskolbenboden (1) wirksam werden!

Nachfolgend wird das Arbeitsverfahren und Vorrichtung der Doppel Kammer Zweitakt-Brennkraftmaschine eingehendst erläutert.

In Fig. (1) ist dem Kolbenboden (1) des Arbeitskolbens (2) kraftschlüssig fest ein vertikal- Plantrennungsschieber (3) aus Titan zugeordnet, welcher den Hauptarbeits­ raum des Zylinders (V) zum einen in zwei symmetrisch gleich große Arbeits­ raum-Teile (a) und (b) einteilt und zum anderen den Haupt-Brennraum im Zylinderkopf (12) ebenfalls in zwei symmetrisch gleich große Brennraum- Bereiche (x) und (y) aufteilt Fig. (1), Fig. (2). Der Plantrennungs­ schieber (3) ist im oberen Bereich mit einer Durchgangs-Öffnung (4) ausge­ stattet Fig. (1), Fig. (2) und Fig. (3) und Fig. (4). Das Breitenmaß des Plantrennungsschiebers (3) ist beidseitig um ca. 0,2 mm kleiner als der Kolbenschaft-Durchmesser des Arbeitskolbens (2) Fig. (1) und Fig. (3). In Fig. (1) steht der Arbeitskolben (2) im unteren Totpunkt hierbei sind zum einen der Auslaßschlitz (6) im Arbeitsraumteil (b) und die Überströmschlitze (5) im Arbeitsraumteil (a) des Zylinders (V) voll geöffnet, während der Plantrennungsschieber (3) mit seiner Durchgangs- Öffnung (4) den Durchgang zum Arbeitsraumteil (b) völlig freigelegt hat. Hierbei strömt das Kraftstoff-Luftgemisch (oder die Frischluft bei di­ rekter Kraftstoff-Einspritzung) unter dem Vorverdichtungsdruck seitens des Kurbelraumes über die Kolbenschaft-Schlitze (7) und den Einström­ schlitzen (5) Fig. (1), Fig. (3) in den Arbeitsraumteil (a) in einem Winkel von (120°) ein, beide Teilströme treffen hierbei aufeinander und bilden im Arbeitsraumteil (a) zwei aufsteigende Wirbelzonen Fig. (1), Fig. (3) und strömen über die Durchgangs-Öffnung (4) an den Zündkerzen im Brennraum-Bereich vorbei in den Arbeitsraumteil (b) ein und werden zum Abgaskanal (15) geführt. Bei Aufwärtshub des Arbeitskolbens (2) werden primär die beiden Überströmschlitze (5) Fig. (1) Fig. (3) und sekundär der Auslaßschlitz (6) im Zylinder (V) und der Auslaßkanal (15) sowie die Durchgangs-Öffnung (4) des Plantrennungsschiebers (3) ge­ schlossen, hierbei wird letzterer in die Paßnische (8) des Zylinderkopfes (12) geschoben, womit der Verdichtungs-Vorgang einsetzt. Sobald die Ver­ dichtung einsetzt findet gleichzeitig ein Druckausgleich in den Arbeits­ raumteilen (b) und (a) sowie in den Brennraum-Arbeitsteilen (x) und (y) statt, Fig. (1) und Fig. (2). Hierbei ist der Endverdichtungs-Druck in beiden Kammern (x) und (y) stets der gleiche. Die Schmierung des Plan­ trennungsschiebers (3) ist zum einen dadurch gewährleistet, da bei der Durchströmung des Kraftstoff-Luftgemisches durch die Durchgangs-Öffnung (4) stets ein geringer Kraftstoff-Luftgemisch-Nebelanteil in die Paß­ nische (8) beim Auf- und Abwärtshub verbleibt, womit die Gleitflächen kontinuierlich beidseitig geschmiert werden und zum anderen der Plan­ trennungsschieber (3) mittels der präzis geführten Flüssigkeits-Kühlung im Zylinderkopf (12) Fig. (1) die Gleitflächen der Paßnische (8) präzis umspült werden, wie auch die Gewinde-Einschraubschäfte für die Zündkerzen und außerdem die Planflächen des Plantrennungsschiebers (3) beim Einströ­ men des Kraftstoff-Luftgemisches in den Arbeitsraumteil (a) seitens der Überströmschlitze (5) Fig. (1) Fig. (3) bereits vorweg eine wirkungs­ volle Temperatursenkung erfährt. Die Flüssigkeits-Kühlung tritt über die Einlaßstutzen (13) beidseitig der Paßnische (8) in den Zylinderkopf (12) und strömt von oben nach unten beidseitig vorbei den Zündkerzen-Ein­ schraubstutzen in den Zylinder-Abströmräumen über die Austrittsöff­ nungen (14) zurück zum Kühler. Die Kleinstbohrungen (9) beidseitig der Paßnischen (8) sind mittels Kleinstrohre mit einem Durchmesser von ca. 3 mm mit dem Kurbelraum verbunden, hiermit werden beim Kolben- Abwärtshub Kraftstoff-Luftgemisch-Teilchen Nebeldämpfe seitens des Kurbelraumes in die Paßnische (8) hin und her bewegt als Zusatzschmie­ rung. Die Paßnische (8) selbst wird mittels des Verschlußdeckels (10) hermetisch dicht geschlossen. Ferner ergibt sich infolge des präzis ge­ führten Flüssigkeits-Kühlmittels im Zylinderkopf (12) und der höheren Anström-Geschwindigkeit im Arbeitsraumteil (a) zu den Zündelektroden der Zündkerzen im Brennraumbereich (x) und (y) eine beachtenswerte Senkung der Elektroden-Temperaturen, womit eine höhere Verdichtungsmöglichkeit gegeben ist, womit Arbeitsdrücke PM von 10-12,5 kg/cm² erreicht werden können und bei 190 bis 210 PSLiter erreichbar sind.

Claims (3)

1. Arbeitsverfahren und Vorrichtung einer Zweitakt doppel Kammer Brennkraftmaschine mit zwangsläufig umgelenktem Spülstrom- Vorgang, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kolbenboden (1) des Arbeitskolbens (2) kraftschlüssig fest ein vertikal Plantrennungsschieber (3) aus Titan zugeordnet ist, welcher den Hauptarbeitsraum des Zylinders (V) zum einen in zwei symmetrisch gleich große Arbeitsraumteile (a) und (b) einteilt Fig. (1) und Fig. (3) und zum anderen gleich­ zeitig den Haupt-Brennraum im Zylinderkopf (12) ebenfalls in zwei symmetrisch gleich große Brennraum-Bereiche (x) und (y) aufteilt Fig. (1) und Fig. (2) und der Plantrennungsschieber (3) im oberen Bereich mit einer Durchströmungs-Öffnung (4) ausgestattet ist. Fig. (1), Fig. (2) und Fig. (4).

2. Arbeitsverfahren und Vorrichtung einer Zweitakt doppel Kammer Brennkraftmaschine mit zwangsläufig umgelenktem Spülstrom- Vorgang, dadurch gekennzeichnet, daß die Überströmschlitze (5) und (5) sich im einem Winkel von 120° im Arbeitsraumteil (a) symmetrisch gegen­ überliegen (Fig. 3).

3. Arbeitsverfahren und Vorrichtung einer Zweitakt doppel Kammer Brennkraftmaschine mit zwangsläufig umgelenkten Spülstrom- Vorgang, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kraftstoff-Einspritzung erfolgen kann, genau mittig im Wirbel-Strömungsbereich des Arbeitsraumteils (a) mittels einer Einspritzdüse (16) Fig. (1) und Fig. (3).