DE3934278A1 - Zweitakt-gleichstrom-brennkraftmaschine mit fremdzuendung - Google Patents
Zweitakt-gleichstrom-brennkraftmaschine mit fremdzuendungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitakt-Gleichstrom-
Brennkraftmaschine, bei der ein Spülmittel (Luft oder
eine Mischung von Luft und Brennstoff), das in einem
Kurbelgehäuse vorverdichtet wurde, in eine Brennkammer in
einem Zylinder eingeführt wird, wobei außerdem Brennstoff
in die Brennkammer eingeführt wird, und dann das
Brennstoff/Luft-Gemisch durch einen Kolben komprimiert
und durch eine Zündkerze gezündet wird, so daß es
explodiert und dadurch eine Abtriebsleistung erzeugt. Die
Verbrennungsgase werden dann als Abgase durch ein oder
mehrere Abgasventile abgegeben, die im Zylinderkopf
angeordnet sind.
Die herkömmlichen Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit
Fremdzündung haben ihren Ursprung in einer sogenannten
Dreilochmaschine, die 1891 von einem britischen Ingenieur
J. Day entworfen wurde. Bei diesem Motor wird die
Brennstoff/Luft-Mischung, die über eine Ansaugöffnung in
der Wand des Zylinders zugeführt wird, in dem
Kurbelgehäuse vorkomprimiert und in die Brennkammer durch
einen Überströmkanal über eine Spülöffnung zugeführt, die
in jenem Abschnitt der Zylinderwand vorgesehen ist, in
der der Kolben gleitet. Das Gemisch wird dann durch den
Kolben komprimiert und durch eine Zündkerze gezündet, so
daß die Mischung explodiert und Leistung erzeugt. Nach
der Verbrennung werden die Brenngase als Abgas durch eine
Abgasöffnung ausgeblasen, die in jenem Abschnitt der Wand
des Zylinders vorgesehen ist, auf der der Kolben läuft.
Es wurden die verschiedensten Arten von Spülsystemen
vorgeschlagen und bei dieser Maschenart benutzt. Bei
einem sogenannten Schleifenspülsystem wird eine
Spülöffnung diametral gegenüber einer Abgasöffnung
angeordnet, und ein Vorsprung am Kopf des Kolbens
verhindert, daß das Spülmittel direkt auf die
Abgasöffnung trifft. Hierbei können auch mehrere
Spülöffnungen symmetrisch auf beiden Seiten der
Abgasöffnung vorgesehen werden. Es gibt auch verschiedene
Kombinationen derartiger Systeme. Obgleich intensive
Untersuchungen im Hinblick auf die Verbesserung der
Arbeitsweise und des Brennstoffverbrauchs bei diesen
Systemen unternommen worden sind, so scheint sich doch
bisher keine wesentliche Verbesserung ergeben zu haben.
Allgemein ist die Zündfähigkeit des Gemischs in den
Zylindern dieser Brennkraftmaschinen schlechter im
Vergleich mit herkömmlichen Viertakt-Brennkraftmaschinen,
was darauf zurückzuführen ist, daß das Ausmaß der
Verdünnung des frischen Gemischs (Mischung von Brennstoff
und Luft) durch das restliche Verbrennungsgas sehr viel
größer ist als bei einer Viertakt-Brennkraftmaschine.
Hierdurch wird es schwierig, eine Zweitakt-
Brennkraftmaschine mit einem mageren Gemisch zu
betreiben, wie dies bei Viertakt-Brennkraftmaschinen
üblich ist. Es stellt sich nämlich eine Fehlzündung ein,
wenn nicht eine sehr intensive Zündkerzenenergie
zugeführt wird. Versuche zur Lösung dieses Problems bei
bekannten Zweitakt-Brennkraftmaschine stießen auf
Schwierigkeiten infolge der vom Spülsystem herrührenden
Notwendigkeiten.
Zweitakt-Brennkraftmaschinen haben außerdem verschiedene
Nachteile, beispielsweise: Einen großen
Schmierölverbrauch, es werden große Mengen von
Kohlenwasserstoffemissionen und Kohlenmonoxiden erzeugt
als Folge der Bedingungen der Spülung und der Verbrennung
bei dieser Maschinenart. Außerdem riechen die Abgase
schlecht und enthalten Rauchpartikel infolge der
Verbrennung des Schmieröls, das in die Brennkammer
eingeführt wird.
Andererseits hat eine Zweitakt-Brennkraftmaschine
verschiedene Vorteile gegenüber einer Viertakt-
Brennkraftmaschine, die in einem gleichförmigeren
Drehmoment und einer höheren Leistung begründet sind, und
außerdem ergeben sich Vorteile wegen der baulichen
Einfachheit, der geringen Baugröße, des geringen Gewichts
sowie der geringeren Herstellungskosten.
Unglücklicherweise haben die Zweitakt-Brennkraftmaschinen
jedoch unter schwerwiegenden Problemen zu leiden, nämlich
einem hohen Brennstoffverbrauch, einem hohen
Schmiermittelverbrauch mit der Möglichkeit einer
Umweltverschmutzung infolge der Natur der Abgase,
außerdem fehlt ihnen eine Laufstabilität und es ergeben
sich hohe Vibrationen und ein hoher Lärm usw.
Aus diesen Gründen finden Zweitakt-Brennkraftmaschinen
nur beschränkt dort Anwendung, wo die Vorteile dieser
Maschinenart voll ausgenutzt werden können,
beispielsweise bei kleinen tragbaren landwirtschaftlichen
Maschinen und industriellen Maschinen, bei kleinen
Motorfahrzeugen, Motorbooten usw. Daher sind Zweitakt-
Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung von Benutzungen
ausgeschlossen, wo eine größere Leistung erforderlich
ist, wie es bei Automobilen der Fall ist, und wo die
Forderung besteht, den Geräuschpegel zu vermindern, wie
es der Fall ist bei Maschinen, die auf der Straße benutzt
werden.
Es sind auch bereits Zweitakt-Gleichstrom-
Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung bekanntgeworden,
bei denen das Abgasventil über dem Kopf angeordnet ist,
um die beschriebenen Probleme zu vermeiden. Es ist auch
bereits vorgeschlagen worden, diese Bauart von Maschinen
dadurch zu vereinfachen, daß der
Ventilbetätigungsmechanismus wegfällt.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Zweitakt-Gleichstrom-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung
zu schaffen, die von einfacher Bauart ist und die
Probleme und Nachteile bekannter Motoren vermeidet, ohne
die Vorteile zu beeinträchtigen, die dieser Bauart von
Maschinen eigen sind.
Gemäß der Erfindung wird die gestellte Aufgabe bei einer
Zweitakt-Gleichstrom-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung
gelöst durch die folgenden Merkmale: Es ist wenigstens
ein Zylinder vorgesehen, der eine Zylinderkammer
definiert; in dem Zylinder läuft ein Kolben hin und her;
ein Kurbelgehäuse definiert eine Kurbelgehäusekammer; ein
Spülsystem weist eine ringförmige Spülkammer auf, die am
Zylinder längs des inneren Umfangs des Zylinders
vorgesehen ist und über den gesamten Umfang des Zylinders
verläuft, wobei mehrere Spülöffnungen in der Zylinderwand
derart angeordnet sind, daß sie nach der Zylinderkammer
am Ende des Abwärtshubes des Kolbens offen sind und mit
der ringförmigen Spülkammer in Verbindung stehen; es sind
Spülkanäle oder Überströmkanäle vorgesehen, die die
ringförmige Spülkammer mit der Kurbelgehäusekammer
verbinden, so daß das Strömungsmittel, welches in die
Kurbelgehäusekammer eingeführt wird, beim Abwärtshub des
Kolbens vorkomprimiert wird, so daß sich ein Druck in der
ringförmigen Spülkammer über die Überströmkanäle aufbaut
und durch die Spülöffnungen nach der Zylinderkammer
derart gefördert wird, daß eine Gleichstromspülung mit
einer Verwirbelung in der Zylinderkammer erfolgt; eine
Zündkerze ist am Zylinder vorgesehen, die der
Zylinderkammer zugewandt ist; ein Abgasventil ist im
Zylinderkopf vorgesehen, das normalerweise geöffnet ist,
indem das Ventil mit einer vorbestimmten Kraft durch
Mittel beaufschlagt wird, die auf die Innenseite der
Zylinderkammer wirken; dadurch wird das Abgasventil zu
Beginn des nach aufwärts gerichteten Kompressionshubes
des Kolbens geschlossen, so daß das in die Zylinderkammer
eingeführte Gemisch komprimiert werden kann, und das
Ventil wird automatisch beim Abschluß des nach unten
gerichteten Hubes des Kolbens nach der Explosion und
Leistungserzeugung geöffnet, so daß die Brenngase als
Abgase ausgestoßen werden können.
Im Betrieb wird das Strömungsmittel, welches in die
Kurbelgehäusekammer eingeführt wird, durch den Abwärtshub
des Kolbens vorverdichtet und in die ringförmige
Spülkammer überführt, so daß sich hierin ein Druck
aufbaut. Wenn die Spülöffnungen in der Endperiode des
Abwärtshubes geöffnet werden, dann wird das
Strömungsmittel in die Zylinderkammer als Spülmittel
abgegeben, so daß in der Zylinderkammer eine Verwirbelung
erfolgt. Dann wird das Strömungsmittel durch den
folgenden Aufwärtshub des Kolbens komprimiert und durch
einen Funken gezündet, der durch eine Zündkerze erzeugt
wurde, so daß eine Explosion stattfindet und Energie
erzeugt wird. Zu Beginn der Kompression wird das
Auslaßventil, welches mit einer kleinen Kraft nach der
Zylinderkammer angetrieben wird und so normalerweise
geöffnet ist, geschlossen, um eine wirksame Verdichtung
des Strömungsmittels zu gewährleisten. Das Auslaßventil
wird automatisch geöffnet, wenn der Druck in der
Zylinderkammer am Ende des Abwärtshubes des Kolbens im
Laufe der Expansion der Verbrennungsgase niedrig geworden
ist, so daß die Verbrennungsgase als Abgase entweichen
können. Das Ablaßventil, das normalerweise offen ist,
kann auch als Dekompressionsventil dienen, um einen Start
des Motors zu ermöglichen.
Die erfindungsgemäße Zweitakt-Gleichstrom-
Brennkraftmaschine mit Fremdzündung ergibt zahlreiche
Vorteile gegenüber dem Stande der Technik, nämlich unter
anderem eine Erhöhung der Leistung, eine Verminderung des
Brennstoffverbrauchs, eine Reinigung der Abgase und eine
Erleichterung beim Start. Außerdem ist diese
erfindungsgemäße Brennkraftmaschine einfach in ihrem
Aufbau, sie ist klein und hat ein geringes Gewicht und
eine hohe Betriebssicherheit. So schafft die Erfindung
einen neuartigen Maschinentyp, der eine breite Anwendung
für die verschiedensten Arbeitsmaschinen haben wird,
beispielsweise bei verschiedenen industriellen Maschinen,
bei Transportmaschinen usw.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung
zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt einer erfindungsgemäß
aufgebauten Zweitakt-Gleichstrom-
Brennkraftmaschine mit Fremdzündung,
Fig. 2 einen Querschnitt des Zylinders der Maschine
nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Teillängsschnitt des Zylinders gemäß
Fig. 2,
Fig. 4 einen Längsschnitt einer ersten
Ausführungsform der Brennkraftmaschine, wobei
die Schnittebene senkrecht zu der Schnittebene
nach Fig. 1 verläuft,
Fig. 5 ein Diagramm, welches in Ausdrücken des
Kurbelwinkels die Arbeitsweise der Maschine
nach der Erfindung erkennen läßt.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erfindungsgemäße Zweitakt-
Gleichstrom-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung, die
einen Zylinder (1) und einen Kolben (3) aufweist, der in
der vom Zylinder (1) definierten Zylinderkammer (2)
hin- und hergehend gelagert ist. Mit dem unteren Ende des
Zylinders (1) ist ein Kurbelgehäuse (4) verbunden. Dieses
Kurbelgehäuse (4) definiert eine abgeschlossene
Kurbelgehäusekammer (5). Der untere Endabschnitt der
Zylinderkammer (2) und der obere Endabschnitt des
Kurbelgehäuses (4) stehen miteinander in Verbindung. Das
Kurbelgehäuse (4) trägt Lager (6 und 7), die eine
Kurbelwelle (8) drehbar lagern, welche eine Kurbel (9)
aufweist, die über eine Pleuelstange (10) mit dem Kolben
(3) verbunden ist. Die Kurbelgehäusekammer (5) weist ein
Innenvolumen auf, das so bemessen ist, daß gerade die
Kurbel (9) darin drehbar und die Pleuelstange (10)
beweglich ist. Die Anordnung ist derart, daß ein
Strömungsmittel in der Kurbelgehäusekammer (5) durch die
Bewegung des Kolbens (3) nach dem oberen Totpunkt hin
vorverdichtet wird. Eine Ansaugöffnung (12) in der Wand
der Kurbelgehäusekammer (5) steht mit einem Vergaser (28)
über ein Zungenventil (11) in Verbindung, so daß ein
Brennstoff/Luft-Gemisch, das im Vergaser (28) bereitet
wird, in die Kurbelgehäusekammer (5) eingesaugt werden
kann, wo dieses Gemisch vorverdichtet wird, so daß es als
Spülmittel benutzt werden kann, wie dies auch bei
bekannten Maschinen der Fall ist. Das Zungenventil (11)
kann durch ein (nicht dargestelltes) rotierendes Ventil
ersetzt werden, welches synchron zur Drehung der
Kurbelwelle (8) angetrieben wird. Obgleich nicht
dargestellt, kann die Anordnung derart getroffen werden,
daß die Ansaugöffnung zum Einführen des Gemischs in die
Kurbelgehäusekammer (5) an einer weiter unten liegenden
Stelle der Wand des Zylinders (1) derart angebracht wird,
daß sie durch den Kolben (3) geöffnet und geschlossen
wird, der im Zylinder (1) hin- und herläuft, wodurch die
Zuführung von Luft und anderem Strömungsmittel nach der
Kurbelgehäusekammer (5) gesteuert wird.
Der Zylinder (1) ist mit einer ringförmigen Spülkammer
(13) versehen, die sich über den gesamten Umfang
erstreckt. Die ringförmige Spülkammer (13) steht an ihrem
unteren Ende mit der Kurbelgehäusekammer (5) über mehrere
Spülöffnungen (14) in Verbindung. In Fig. 2 sind drei
Spülöffnungen (14) vorgesehen. Diese Spülöffnungen liegen
unter der Spülkammer (13) im wesentlichen mit einer
konstanten Umfangsteilung bzw. im gleichen Intervall. Die
Anordnung ist derart, daß das in der Kurbelgehäusekammer
(5) vorverdichtete Gemisch in die ringförmige Spülkammer
(13) eingeführt wird, so daß sich in dieser Kammer ein
Druck aufbaut. Die Anordnung kann derart sein, daß das
Spülmittel in die Spülöffnungen (14) über Spülfenster
(29) (Fig. 4) eingeführt wird, die in der Wand des
Kolbens angeordnet sind. Die ringförmige Spülkammer (13)
steht mit dem Inneren der Zylinderkammer (2) über mehrere
Spülöffnungen (16) in Verbindung, von denen beim
Ausführungsbeispiel neun vorgesehen sind. Diese sind in
einem inneren Wandabschnitt (15) (Fig. 2) des Zylinders
(1) angeordnet. Die Spülöffnungen (16) liegen mit ihren
Achsen in einer Ebene senkrecht zur Achse (0) des
Zylinders (1), wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Die
Anordnung kann aber auch so getroffen werden, daß die
Achsen leicht angestellt sind und längs eines imaginären
Konus verlaufen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind die
Spülöffnungen (16) so orientiert, daß ihre Achsen in
einem Winkel von etwa 45° gegenüber den Radiallinien
angestellt sind, die durch die Achse (0) des Zylinders
(1) laufen (Fig. 2). Diese Anordnung bewirkt, daß die
Fraktionen des Spülmittels, das in die Zylinderkammer (2)
aus der ringförmigen Spülkammer (13) über die
Spülöffnungen (16) eingeführt wird, einen Wirbel längs
der inneren Umfangsoberfläche des Zylinders (1) bilden.
Die Anordnung kann jedoch auch derart sein, daß
unterschiedliche Spülöffnungen unterschiedliche
Anstellwinkel besitzen, so daß eine gewünschte Form der
Verwirbelung in der Zylinderkammer (2) gewährleistet
wird.
Der Zylinder (1) ist mit mehreren
Brennstoffeinspritzdüsen (17) versehen (beim
Ausführungsbeispiel sind drei Düsen vorgesehen), die im
wesentlichen mit gleichem Winkelabstand zueinander
angeordnet sind. Die Brennstoffeinspritzdüsen (17) sind
mit Düsenöffnungen (18) versehen, die von der Wand (15)
des Zylinders (1) nach der Zylinderkammer (2) derart
gerichtet sind, daß sie den Brennstoff nach einem
Zielpunkt in der Nähe der Achse (0) der Zylinderkammer
(2) richten. Infolgedessen kollidieren die Anteile von
Brennstoff, die aus den Öffnungen (18) der jeweiligen
Brennstoffeinspritzdüsen (17) eingespritzt werden, am
Zielpunkt in der Nähe der Achse (0) der Zylinderkammer
(2), so daß der Brennstoff vernebelt wird und der
vernebelte Brennstoff im Wirbel der Spülluft in der
Zylinderkammer (2) über die Spülöffnungen (16) vermischt
wird. Wenn die Brennstoffeinspritzdüsen (17) derart
ausgebildet sind, daß der Brennstoff durch komprimierte
Luft vernebelt wird (Lufteinspritz-Type), dann kann die
Anordnung derart sein, daß die Brennstoffeinspritzdüsen
(17) mit der Kurbelgehäusekammer (5) in Verbindung
stehen, so daß sie mit einem Teil der Hochdruckluft
gespeist werden, die in der Kurbelgehäusekammer (5)
verdichtet wurde. Es ist auch möglich, eine Luftpumpe
vorzusehen, die vom Motor angetrieben wird, so daß
komprimierte Luft den Brennstoffeinspritzdüsen (17)
zugeführt werden kann. Die Brennstoffeinspritzdüsen (17)
können jedoch auch derart ausgebildet sein
(Massiveinspritzung), daß sie den Brennstoff durch den
Druck des Brennstoffs selbst vernebeln, ohne
Vernebelungsluft zu benötigen.
Der Kolben (3) kann im wesentlichen gleich ausgebildet
sein wie bei bekannten Zweitakt-Brennkraftmaschinen mit
Fremdzündung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch
eine Ausnehmung (19) im Kolbenkopf vorgesehen, so daß ein
Raum entsteht, in dem ein angereichertes Gemisch
verbrannt wird. Wenn die Spülfenster (29), die mit den
Spülkanälen (14) in Verbindung stehen, in der Wand des
Kolbens (3) vorgesehen werden, dann bewirkt die
Spülmittelströmung durch diese Fenster eine wirksame
Kühlung des Kolbens.
Im Zylinderkopf (20), d. h. im oberen Teil des Zylinders
(1), ist eine Zündkerze (21) eingesetzt. Die Zündkerze
(21) ist elektrisch mit einem (nicht dargestellten)
Zündkreis verbunden und erzeugt immer dann Zündfunken,
wenn der Kolben bei seinem Aufwärtshub sich dem oberen
Totpunkt annähert, so daß das Brennstoff/Luft-Gemisch
gezündet wird, welches vom Kolben (3) in der
Zylinderkammer (2) verdichtet wurde.
Der Zylinderkopf (20) des Zylinders (1) ist mit einer
Abgasöffnung (22) versehen, die konzentrisch innerhalb
des Zylinders (1) liegt. Die Abgasöffnung (22) kann durch
ein Auslaßventil (23) geöffnet und geschlossen werden. Im
Unterschied zu den Überkopf-Tellerventilen, die bei
herkömmlichen Viertakt-Brennkraftmaschinen benutzt
werden, ist das Abgasventil (23) ein Ventil mit
automatischer konstanter Arbeitsweise, welches so
angetrieben wird, daß es normalerweise mit einer
vorbestimmten geringen Kraft geöffnet wird, die durch
einen Antrieb, beispielsweise eine Schraubenfeder (24),
ausgeübt wird, die das Ventil (23) in die Zylinderkammer
(2) eindrückt. Das Abgasventil (23) wird zu Beginn der
Kompressionsperiode des Spülmittels während des
Aufwärtshubes des Kolbens (3) geschlossen, so daß das
Spülmittel danach vollständig komprimiert werden kann.
Das Abgasventil (23) ist auch während des Abwärtshubes
des Kolbens (3) im Verlauf der Expansion der Brenngase
nach der Explosion geschlossen. Die Antriebskraft der
Schraubenfeder (24) ist so bemessen, daß das Abgasventil
(23) am Ende des Abwärtshubes des Kolbens (3) geöffnet
wird, wenn der Druck in der Zylinderkammer (2) genügend
weit abgesunken ist, so daß die Abgase durch die
geöffnete Auslaßöffnung (22) ausströmen können. Wie in
Fig. 4 dargestellt, kann zwischen der Kurbelgehäusekammer
(5) und einer Abgasventilfederkammer (31) ein Druckrohr
(30) vorgesehen werden, welches der Schraubenfeder (24)
so angepaßt ist, daß die Arbeitsweise des Abgasventils
(23) durch den positiven oder negativen Druck in der
Kurbelgehäusekammer (5) unterstützt wird. Es ist außerdem
zu bemerken, daß das Abgasventil (23), das am Kopf des
Zylinders vorgesehen ist, auch in der Seitenwand des
Zylinders angeordnet werden kann.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel kann auch so
abgewandelt werden, daß eine Sekundärluftzuführungs-
Vorrichtung am Zylinder (1) vorgesehen wird, so daß
Sekundärluft bei Bedarf in die Zylinderkammer (2)
eingeführt werden kann.
Die Zufuhr von Schmieröl kann in der gleichen Weise
erfolgen, wie dies bei herkömmlichen Zweitakt-
Brennkraftmaschinen mit Fremdzündung der Fall ist.
Beispielsweise kann Schmieröl durch ein
Mischölschmiersystem zugeführt werden, bei welchem das
Schmieröl vorher mit dem Brennstoff gemischt wird, so daß
es der Maschine zusammen mit dem Brennstoff zugeführt
wird. Es ist jedoch auch möglich, ein getrenntes
Ölschmiersystem vorzusehen, bei welchem das Schmieröl
durch eine Pumpe den Gleitteilen oder der Ansaugöffnung
des Motors zugeführt wird, so daß es mit der Luft oder
dem Brennstoff/Luft-Gemisch vermischt wird. Vom
Standpunkt der Reinhaltung der Abgasemissionen ist ein
getrenntes Schmierölsystem zu bevorzugen.
Fig. 5 ist ein Diagramm, welches die Arbeitsweise des
beschriebenen Ausführungsbeispiels der Zweitakt-
Brennkraftmaschine mit Fremdzündung nach der Erfindung
veranschaulicht, bei dem ein einziger Zylinder vorgesehen
ist, wobei die Winkelstellung der Kurbel angegeben ist.
In der Beschreibung wurde eine Einzylindermaschine
erläutert. Es ist jedoch klar, daß die Erfindung auch bei
einer Mehrzylindermaschine verwirklicht werden kann, die
im Zweitaktsystem mit Fremdzündung arbeitet. Es ist auch
klar, daß verschiedene Kühlsysteme benutzt werden können,
d. h. eine Wasserkühlung oder eine Luftkühlung, um die
erfindungsgemäße Maschine zu kühlen. So schafft die
erfindungsgemäße Zweitakt-Brennkraftmaschine mit
Fremdzündung die Möglichkeit einer weiten Anwendung auch
für jene Fälle, die gegenwärtig den Viertakt-
Brennkraftmaschinen vorbehalten sind.
Claims (2)
1. Zweitakt-Gleichstrom-Brennkraftmaschine mit
Fremdzündung, gekennzeichnet
durch die folgenden Merkmale:
- - wenigstens ein Zylinder (1) definiert eine Zylinderkammer (2);
- - ein Kolben (3) ist im Zylinder (1) hin- und hergehend beweglich;
- - ein Kurbelgehäuse (4) definiert eine Kurbelgehäusekammer (5);
- - ein Spülsystem weist eine ringförmige Spülkammer (13) am Zylinder längs des inneren Umfangs des Zylinders über den gesamten Umfang des Zylinders (1) auf, wobei mehrere Spülöffnungen (16) in der Wand des Zylinders (1) so angeordnet sind, daß sie nach der Zylinderkammer (2) am Ende des Abwärtshubes des Kolbens (3) geöffnet werden und mit der ringförmigen Spülkammer (13) in Verbindung stehen, wobei Spülkanäle (14) die ringförmige Spülkammer (13) mit der Kurbelgehäusekammer verbinden, so daß das in der Kurbelgehäusekammer (5) verdichtete Strömungsmittel beim Abwärtshub des Kolbens (3) verdichtet wird, so daß sich ein Druck in der ringförmigen Spülkammer (13) über die Spülkanäle (14) aufbaut, der über die Spülöffnungen (16) in die Zylinderkammer (2) eingelassen wird, so daß eine Gleichstromspülung mit einer Verwirbelung in der Zylinderkammer (2) gebildet wird;
- - eine Zündkerze (21) ist am Zylinder derart vorgesehen, daß sie nach der Zylinderkammer (2) weist; und
- - ein Auslaßventil (23), das am Kopf des Zylinders (1) vorgesehen und normalerweise dadurch in Öffnungsstellung gehalten wird, daß es mit einer vorbestimmten Kraft beaufschlagt wird, die von einer Antriebsschraubenfeder (24) herrührt und den Ventilkörper nach dem Inneren der Zylinderkmmer (2) vorspannt;
- - wobei das Auslaßventil (23) zu Beginn des Kompressionsaufwärtshubes des Kolbens (3) geschlossen wird, so daß eine Kompression des in der Zylinderkammer befindlichen Gemischs erfolgen kann, während eine automatische Öffnung am Ende des Expansionsabwärtshubes des Kolbens (3) erfolgt, nachdem die Explosion und die Leistungserzeugung beendet sind, so daß die Verbrennungsgase als Abgase abgeführt werden können.
2. Zweitakt-Brennkraftmaschine mit Fremdzündung nach
Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß eine
Druckverbindungsleitung (30) eine Verbindung zwischen
einer Kammer (31), die die Schraubenfeder (24)
beherbergt, und der Kurbelgehäusekammer (5) herstellt,
so daß der positive oder negative in der
Kurbelgehäusekammer (5) erzeugte Druck die Öffnungs-
und Schließwirkung des Auslaßventils (23)
unterstützen kann.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT503127B1 (de) * | 2006-03-21 | 2007-08-15 | Kirchberger Roland Dipl Ing Dr | Zweitakt-verbrennungsmotor |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5131354A (en) * | 1989-11-09 | 1992-07-21 | North American Philips Corporation | Method of operating a two-stroke-cycle engine with variable valve timing in a four-stroke-cycle mode |
US5189996A (en) * | 1989-11-09 | 1993-03-02 | North American Philips Corporation | Two-stroke-cycle engine with variable valve timing |
GB2251888A (en) * | 1991-01-19 | 1992-07-22 | Ford Motor Co | Control of hydrocarbon emission from i.c.engines |
FR2690951B1 (fr) * | 1992-05-05 | 1995-08-04 | Melchior Jean | Procede d'alimentation pour moteur a combustion interne a allumage par compression. |
FR2744764B1 (fr) * | 1996-02-12 | 1998-04-17 | Inst Francais Du Petrole | Moteur deux temps ayant un moyen de controle du mouvement de la soupape |
JPH10246115A (ja) * | 1997-03-04 | 1998-09-14 | Kioritz Corp | 4サイクル内燃エンジン |
US5857435A (en) * | 1997-09-04 | 1999-01-12 | Yang; David S. W. | Two cycle engine |
US6889636B2 (en) * | 2003-09-03 | 2005-05-10 | David S. W. Yang | Two-cycle engine |
FR2917121A1 (fr) * | 2007-06-06 | 2008-12-12 | Michel Alain Leon Marchisseau | Dispositif et procede de lubrification,de refroidissement et d'amelioration du rendement des moteurs a pistons alternatifs |
KR100912683B1 (ko) * | 2008-09-03 | 2009-08-19 | (주)미려비젼 | 옷걸이용 고리가 구비된 의류포장상자 |
EP2681426B1 (de) * | 2011-02-28 | 2015-07-15 | TVS Motor Company Limited | Zweitaktverbrennungsmotor |
DK180375B1 (en) * | 2019-07-11 | 2021-02-12 | Man Energy Solutions Filial Af Man Energy Solutions Se Tyskland | Internal combustion engine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62613A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 掃気圧利用式動弁機構 |
WO1987007325A1 (en) * | 1986-05-29 | 1987-12-03 | Pao Chi Pien | A two-cycle internal combustion engine |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE129763C (de) * | ||||
GB191319915A (en) * | 1913-09-03 | 1914-08-13 | Wilfrid L Spence | Improved Driving Means for Conveyers, Belts, Hoisting Ropes and the like. |
GB120251A (en) * | 1917-10-30 | 1918-10-30 | William Harvey Hunt | Improvements relating to the Cylinder Ports and Passages of Internal-combustion Engines. |
US1361109A (en) * | 1918-03-16 | 1920-12-07 | Gregory J Spohrer | Internal-combustion engine |
US1438915A (en) * | 1919-10-24 | 1922-12-12 | Howe Robert | Internal-combustion engine |
US1540286A (en) * | 1920-10-23 | 1925-06-02 | Edmund W Roberts | Internal-combustion engine |
GB198422A (en) * | 1922-03-01 | 1923-06-01 | Samuel Priestley Walker | Improvements in or relating to internal combustion engines of the reciprocatory type |
AT96732B (de) * | 1922-08-16 | 1924-04-25 | Hannoversche Waggonfabrik Ag | Zweitaktverbrennungskraftmaschine. |
GB379561A (en) * | 1931-08-08 | 1932-09-01 | Ceskoslovenska Zbrojovka Akcio | Improvements in or relating to multi-cylinder two-stroke-cycle diesel engines |
GB507690A (en) * | 1937-04-23 | 1939-06-20 | Wilfredo Pelayo Ricart | Improvements in or relating to two-stroke cycle internal combustion engines |
US2262089A (en) * | 1940-10-07 | 1941-11-11 | Clifford F Brakmeier | Engine |
DK63571C (da) * | 1942-06-25 | 1945-06-04 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Hydraulisk Styreanordning ved Gasindblæsningsventilen i Dieselgasmotorer. |
US2816532A (en) * | 1954-06-03 | 1957-12-17 | William T Ratliff | Cam |
US3289658A (en) * | 1965-10-20 | 1966-12-06 | Sr Thomas A Surovek | Valve arrangement for internal combustion engines |
JPS5896125A (ja) * | 1981-12-04 | 1983-06-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 2サイクル内燃機関 |
US4592313A (en) * | 1984-10-15 | 1986-06-03 | Speckhart Frank H | Pneumatic valve return |
US4682570A (en) * | 1984-11-26 | 1987-07-28 | John Velencei | Internal combustion engine (JV-1) |
JPH01227817A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Kioritz Corp | 二サイクル・ユニフロー火花点火機関 |
JPH01300012A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-12-04 | Kioritz Corp | 二サイクル・ユニフロー火花点火機関 |
-
1988
- 1988-10-17 JP JP63261125A patent/JPH02108815A/ja active Granted
-
1989
- 1989-09-12 US US07/406,386 patent/US4995350A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-09-12 AU AU41284/89A patent/AU609639B2/en not_active Ceased
- 1989-09-13 GB GB8920713A patent/GB2223802B/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-13 DE DE3934278A patent/DE3934278C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62613A (ja) * | 1985-06-27 | 1987-01-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 掃気圧利用式動弁機構 |
WO1987007325A1 (en) * | 1986-05-29 | 1987-12-03 | Pao Chi Pien | A two-cycle internal combustion engine |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT503127B1 (de) * | 2006-03-21 | 2007-08-15 | Kirchberger Roland Dipl Ing Dr | Zweitakt-verbrennungsmotor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU609639B2 (en) | 1991-05-02 |
GB2223802B (en) | 1993-01-20 |
US4995350A (en) | 1991-02-26 |
AU4128489A (en) | 1990-07-19 |
GB8920713D0 (en) | 1989-10-25 |
JPH0337007B2 (de) | 1991-06-04 |
GB2223802A (en) | 1990-04-18 |
DE3934278C2 (de) | 1994-08-04 |
JPH02108815A (ja) | 1990-04-20 |
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