DE4030116A1 - Two=stroke IC engine - functions as Otto and-or Diesel unit using lubricant-free thin air-fuel mixt. - Google Patents
Two=stroke IC engine - functions as Otto and-or Diesel unit using lubricant-free thin air-fuel mixt.Info
- Publication number
- DE4030116A1 DE4030116A1 DE4030116A DE4030116A DE4030116A1 DE 4030116 A1 DE4030116 A1 DE 4030116A1 DE 4030116 A DE4030116 A DE 4030116A DE 4030116 A DE4030116 A DE 4030116A DE 4030116 A1 DE4030116 A1 DE 4030116A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- internal combustion
- combustion engine
- fresh air
- engine according
- stroke internal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
- F02B33/28—Component parts, details or accessories of crankcase pumps, not provided for in, or of interest apart from, subgroups F02B33/02 - F02B33/26
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B17/00—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders
- F02B17/005—Engines characterised by means for effecting stratification of charge in cylinders having direct injection in the combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B21/00—Engines characterised by air-storage chambers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
- F02B25/14—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B33/00—Engines characterised by provision of pumps for charging or scavenging
- F02B33/02—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps
- F02B33/06—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps
- F02B33/10—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with the pumping cylinder situated between working cylinder and crankcase, or with the pumping cylinder surrounding working cylinder
- F02B33/14—Engines with reciprocating-piston pumps; Engines with crankcase pumps with reciprocating-piston pumps other than simple crankcase pumps with the pumping cylinder situated between working cylinder and crankcase, or with the pumping cylinder surrounding working cylinder working and pumping pistons forming stepped piston
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
- F02B2075/022—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
- F02B2075/025—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B75/00—Other engines
- F02B75/12—Other methods of operation
- F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitaktbrennkraftmaschine für Otto- und/oder Dieselbetrieb für schmierstofffreie magere Kraftstoff-Luft-Gemische mit Schichtladung und/oder Aufladung mit mindestens einem Brennraum und mindestens einem glatten Kolben.The invention relates to a two-stroke internal combustion engine for petrol and / or diesel operation for Lean, lean fuel-air mixtures Stratified charge and / or charge with at least one Combustion chamber and at least one smooth piston.
Solche Zweitaktbrennkraftmaschinen sind an sich bekannt. Diese weisen gegenüber Viertaktmaschinen mehrere Vorteile, wie u. a. weniger Einzelteile, einfachere Bauweise, hohen Wirkungsgrad bei niedrigerer Drehzahl, hohe Laufkultur sowie geringere Stickoxydemission, auf. Diesen Vorteilen stehen jedoch auch gravierende Nachteile gegenüber, wie z. B. hoher Verbrauch bei höheren Drehzahlen und eine besonders starke Geruchs- und Rauchentwicklung.Such two-stroke internal combustion engines are known per se. These point towards four-stroke engines several advantages, such as u. a. fewer parts, simpler Design, high efficiency at lower Speed, high smoothness as well as lower nitrogen oxide emission, on. However, these advantages also stand out serious disadvantages compared to such. B. high consumption at higher speeds and a special one strong smell and smoke development.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, den Brennraum mittels Kompressoren aufzuladen, Drehschieber etc. vorzusehen. Durch diese dem Zweitaktprinzip entgegenlaufende Maßnahmen (u. a. sog. Sarich-Motor, List-Motor, kombiniertes Viertakt- Zweitakt-Prinzip) wird der Zweitaktmotor in seinem Aufbau aber derart kompliziert, daß die besonderen Vorteile dieses Prinzips wieder verlorengehen.To avoid these disadvantages, it has already been proposed to charge the combustion chamber with compressors, Rotary valve etc. to be provided. Through this the Counteracting two-stroke principle (including so-called Sarich engine, List engine, combined four-stroke Two-stroke principle) is the two-stroke engine in its structure so complicated that the special The advantages of this principle are lost again.
Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Zweitaktbrennkraftmaschine für schmierstofffreien Betrieb zu schaffen, die den dem Zweitaktprinzip typischen einfachen Aufbau aufweist und trotzdem als Magermotor auch im Schichtaufladebetrieb betrieben werden kann, eine einfache Eigenaufladung, d. h., keine Fremdaggregate, besitzt und schadstoffarm arbeitet.The invention as characterized in the claims is, solves the task of a two-stroke internal combustion engine for lubricant-free operation to create the the simple structure typical of the two-stroke principle has and as a lean engine even in stratified charge mode can be operated, a simple Self-charging, d. i.e., no third-party aggregates, owns and works with low emissions.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile liegen insbesondere in seinem schadstoff-, geruchs- und raucharmen und im schmierstofffreien Luft- bzw. Gemisch-Betrieb, der nur wenig Wartung erfordert, ferner in seinem geringen Gewicht und der ohne weiteren Aufwand möglichen Nachrüstung bereits in Betrieb befindlicher Motore, wobei deren Größe keine Rolle spielt. Durch die Eigenaufladung mit einem größeren Frischluftvolumen als dem Hubvolumen entsprechend, wird die Verbrennungstemperatur und damit die Entstehung von NO- Anteilen im Abgas bedeutend herabgesetzt, und zwar infolge intensiverer Spülung mit beliebig groß einstellbarem Luftüberschuß und einwandfreiem Lauf sowie reduziertem Kraftstoffverbrauch.The advantages achieved with the invention are in particular in its low-pollutant, low-odor and low-smoke and in lubricant-free air or mixture operation, which requires little maintenance, also in its low weight and possible without further effort Retrofit already in operation Motors, the size of which does not matter. By self-charging with a larger fresh air volume as the displacement volume, the combustion temperature and thus the emergence of NO Shares in the exhaust gas significantly reduced, namely as a result of more intensive rinsing with an adjustable size Excess air and smooth running as well reduced fuel consumption.
Die Vorteile werden durch einen als Saugkammer ausgebildeten Nebenraum erreicht, in den die Luft oder ein Luft-Kraftstoff-Gemisch anstatt durch die Kurbelkammer gesaugt wird. Somit entfällt auch der Zusatz von Schmiermittel zum Kraftstoff ebenso wie zusätzliche Schmiersysteme, wie sie beim Einspritzen von Kraftstoffen erforderlich sind. Weiterhin werden die Vorteile des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Motors dadurch erreicht, daß das Ansaugen des Kraftstoff-Luft- Gemisches während des gesamten Ansaugehubs und nicht nur während der Öffnungszeiten des Einlaßschlitzes im Bereich des unteren Totpunktes erfolgt, wodurch das Ansaugvolumen insbesondere bei höheren Drehzahlen größer und der Widerstand geringer wird. Zusätzlich wird erfindungsgemäß bei Vergaserbetrieb außer dem Kraftstoff-Luft-Gemisch noch Frischluft in beliebigem Verhältnis pro Zylinder angesaugt und deren Zufuhr so geregelt, daß eine Schichtladung mit zündfähigem Gemisch und Frischluft erfolgt und/oder magerem Gemisch in beliebig einstellbarem Mischungsverhältnis bei Erhaltung der vollen Betriebssicherheit und Laufruhe. Durch den Einsatz von sogenannten Bundkolben und erweiterten Zylindern, wodurch ein Ringraum gebildet wird, in den Frischluft gesaugt wird, die am Ende des Kompressionshubes in den Zylinderkopf gepreßt wird und zentral in die Flammenfront bläst, kann sowohl die Leistung als auch die Schichtladung weiter verbessert werden. Somit wird durch das vergrößerte Ansaugvolumen des Bundkolbens, dessen Volumen größer ist als das des Zylinders, zusätzlich eine Eigenaufladung erreicht, wodurch das Zylinderringvolumen noch weiter gesteigert wird. Es besteht auch die Möglichkeit, die Frischluft aus der Eigenaufladung in einem nach unten offenen ringförmigen Kanal im Zylinderkopf zuzuführen, wodurch beim Absenken des Kolbens diese Frischluft durch eine starke Verwirbelung in die Flammenfront gepreßt wird. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Erfindung sowohl bei kleinen als auch bei großen Motoren eingesetzt werden kann, wobei auch Nachrüstung bereits in Betrieb befindlicher Motore möglich ist. Dies ist insbesondere bei der großen Anzahl von Rasenmähern, Motorsägen, Außenbordmotoren usw. von Bedeutung, deren Schadstoffausstoß sich das Bedienungspersonal bisher überhaupt nicht entziehen kann. Solche kleinen Motore sind mit aufwendigen Katalysatoren und sonstigen entsprechenden Einrichtungen aus Kosten- und Leistungsgründen nicht ausrüstbar.The advantages are formed by a suction chamber Side room reached into the air or a Air-fuel mixture instead of through the crank chamber is sucked. The addition of Lubricants for fuel as well as additional ones Lubrication systems such as those used when injecting fuels required are. The benefits continue of the motor proposed according to the invention achieved in that the suction of the fuel-air Mixture during the entire intake stroke and not only during the opening times of the inlet slot in the Area of the bottom dead center takes place, whereby the Intake volume especially at higher speeds bigger and the resistance gets lower. In addition is according to the invention in carburetor operation except that Air-fuel mixture still fresh air in any Ratio sucked in per cylinder and their supply like this regulated that a stratified charge with ignitable Mixture and fresh air takes place and / or lean mixture in any mixing ratio while maintaining full operational safety and smooth running. Through the use of so-called collar pistons and extended cylinders, creating an annulus is sucked in the fresh air, which at the end of the Compression stroke is pressed into the cylinder head and blowing centrally into the flame front, both Performance and stratified charge further improved will. Thus, due to the increased intake volume of the flask, the volume of which is larger than that of the cylinder, additionally achieved self-charging, which increases the cylinder ring volume even further is increased. There is also the option of Fresh air from self-charging in one down open ring-shaped channel in the cylinder head, whereby this fresh air when lowering the piston due to a strong swirl in the flame front is pressed. Another advantage is there too see that the invention in both small and can be used with large engines, also Retrofitting motors that are already in operation is possible. This is especially the case with the big one Number of lawnmowers, chainsaws, outboard motors etc. of importance, whose pollutant emissions So far, operators have not withdrawn can. Such small engines are with complex catalysts and other related facilities cannot be equipped for cost and performance reasons.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigtThe invention is based on one in the Illustrated embodiment shown in more detail explained. It shows
Fig. 1 einen Schnitt durch eine Zweitaktbrennkraftmaschine gemäß der Erfindung, Fig. 1 shows a section through a two-stroke internal combustion engine according to the invention,
Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Fig. 1, Fig. 2 shows a variant of Fig. 1,
Fig. 3 eine Ausführungsvariante der Saugkammer, Fig. 3 shows a variant of the suction chamber,
Fig. 4 eine Ausführungsvariante der Fig. 3, Fig. 4 is a variant of Fig. 3,
Fig. 5 eine Ausführungsvariante der Fig. 3 und Fig. 5 shows a variant of Fig. 3 and
Fig. 6 eine weitere Ausführungsvariante der Fig. 1 mit Bundkolben. Fig. 6 shows a further embodiment variant of Fig. 1 with collar piston.
Wie in der Fig. 1 dargestellt, besteht die erfindungsgemäße Zweitaktbrennkraftmaschine im wesentlichen aus dem Zylinderblock 1 mit Zylinderkopf 2 mit einem integrierten Sprühölschutz 2a und dem wie bei einem Viertaktmotor gestalteten Kurbelgehäuse 3, einem Kolben 4, vorzugsweise einem Bundkolben, mit Pleuel 5 nebst Pleuellager 6.As shown in Fig. 1, the two-stroke internal combustion engine according to the invention consists essentially of the cylinder block 1 with cylinder head 2 with an integrated spray oil protection 2 a and the crankcase 3 designed as in a four-stroke engine, a piston 4 , preferably a collar piston, with a connecting rod 5 and a connecting rod bearing 6 .
Im Zylinderkopf 2 ist ein Ringkanal 7 vorgesehen, in den der Rand 8 des Kolbens 4 eintaucht und die dort eingeschlossene Luft von dem Brennraum 9 trennt. Der Kraftstoff wird durch die Kraftstofföffnung 10 in den Brennraum 9 eingebracht, sei es durch Kraftstoffeinspritzung direkt oder Vergaser, und von der ebenfalls nicht dargestellten Zündkerze gezündet.In the cylinder head 2 , an annular channel 7 is provided, into which the edge 8 of the piston 4 dips and separates the air trapped there from the combustion chamber 9 . The fuel is introduced into the combustion chamber 9 through the fuel opening 10 , be it by direct fuel injection or carburetor, and ignited by the spark plug, which is also not shown.
Der Ringkanal 7 ist durch mindestens eine Bohrung 14 mit dem Brennraum 9 verbunden. Zwecks besserer Durchspülung und Kühlung des vom Kolbenrand 8 umgebenen Kolbenbodens können im Kolbenrand Öffnungen 13 gegenüber dem Auslaßschlitz 17 vorgesehen sein.The annular channel 7 is connected to the combustion chamber 9 by at least one bore 14 . For better flushing and cooling of the piston crown surrounded by the piston rim 8, openings 13 can be provided in the piston rim opposite the outlet slot 17 .
Die Öffnung der Saugkammer 15 wird durch ein Ölschutzschild 18 von der Kurbelwanne 3 abgeschirmt.The opening of the suction chamber 15 is shielded by an oil shield 18 from the crankcase. 3
In dem Zylinderblock 1 ist ein als Saugkammer ausgebildeter Nebenraum 15 für Luft L und/oder Kraftstoff K bzw. Gemisch G ohne Schmiermittelzusatz vorgesehen, der einerseits mit dem Kurbelgehäuse 3 und mit dem Einlaßschlitz 16 in taktmäßig abhängiger, offener Verbindung steht. Gegenüber dem Einlaßschlitz 16 ist der Auslaßschlitz 17 vorgesehen. Durch den Saugvorgang bei Aufwärtsbewegung des Kolbens 4 wird dem Nebenraum nur Frischluft zugeführt.Provided in the cylinder block 1 is an auxiliary space 15, designed as a suction chamber, for air L and / or fuel K or mixture G without lubricant additive, which on the one hand is in a cycle-dependent, open connection with the crankcase 3 and with the inlet slot 16 . The outlet slot 17 is provided opposite the inlet slot 16 . Due to the suction process when the piston 4 moves upward, only fresh air is supplied to the adjoining room.
Der Nebenraum 15 kann auch, wie in Fig. 2 dargestellt, in zwei geteilte Kammern 15a für Frischluft und 15b für Kraftstoff unterteilt sein, wobei dann der Einlaßschlitz 16a für die Frischluft nach unten und der Einlaßschlitz 12b für den Kraftstoff bzw. ein Kraftstoff- Luft-Gemisch etwas nach oben in Richtung Zylinderkopf gerichtet ist, um eine bessere Spülung und eine Schichtladung zu erzielen.The adjoining room 15 can, as shown in FIG. 2, be divided into two divided chambers 15 a for fresh air and 15 b for fuel, in which case the inlet slot 16 a for the fresh air downwards and the inlet slot 12 b for the fuel or a fuel-air mixture is directed slightly upwards towards the cylinder head in order to achieve better purging and stratified charge.
Zwecks besserer Trennung dieser angesaugten Luft/Gemische von den Öldämpfen und Ölspritzern der Kurbelwanne 3 sind in der Saugkammer bzw. dem Nebenraum 15 Trennelemente wie Ölabweiser 19a und 19b verschiedener Bauart vorgesehen.For a better separation of these intake air / mixtures from the oil vapors and oil splashes of the crankcase 3 , 15 separating elements such as oil deflectors 19 a and 19 b of different types are provided in the suction chamber or the adjoining room.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist ein Ball 20 im Nebenraum 15 vorgesehen, der möglichst leicht ist und beispielsweise aus einem Polycarbonat besteht und mit geringem Spiel im Nebenraum gleiten kann. As seen from Fig. 3, a ball 20 is provided in the next room 15, which is as light as possible, and for example consists of a polycarbonate, and can slide with slight play in the next room.
Die Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel eines Trennelementes als Blasebalg 21 im Nebenraum 15. Vor dem Ansaugkanalstutzen 22 befindet sich der nicht dargestellte Vergaser oder das Einspritzaggregat mit Rückschlagventil. Die Öffnung 23 verbindet den Nebenraum 15 mit der Kurbelwanne 3, der Überströmkanal 24 führt zum Einlaßschlitz 25. FIG. 4 shows another example of a separation element as bellows 21 in addition to space 15. The carburetor (not shown) or the injection unit with a check valve is located in front of the intake duct connection 22 . The opening 23 connects the adjoining room 15 to the crankcase 3 , the overflow channel 24 leads to the inlet slot 25 .
Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsvariante des Nebenraumes 15, d. h., der einfachen Saugkammer, in der Ausbildung als Doppelsaugkammer 25 mit einem schwimmerartigen Frischlufthohlkolben 26 und einem Kraftstoffkolben 27, die beide an einem Stift 28 geführt sind. Der Steuerungsraum 30 der Doppelsaugkammer 25 steht über die Öffnung 29 mit der Kurbelwanne 3 druckausgleichend in Verbindung. Die beiden Kolben 26 und 27 werden dabei durch das in den Steuerungsraum 30 strömende Gas bzw. aus diesem abgezogene Gas des Kurbelgehäuses 3 nach außen gepreßt bzw. nach innen gesogen, wodurch Luft L bzw. Kraftstoff K jeweils von außen durch den Anschluß 31 in den Frischluftraum 32 und durch den Anschluß 33 in den Kraftstoffraum 34 gelangt. Am Ende des Verbrennungshubes werden Gemisch durch den Auslaß 36 und Frischluft durch den Auslaß 35 in den Zylinder gepreßt. FIG. 5 shows a variant embodiment of the side chamber 15, that is, the simple suction chamber, in the embodiment as Doppelsaugkammer 25 with a float-type fresh air hollow plunger 26 and a fuel piston 27, both of which are guided on a pin 28. The control chamber 30 of the double suction chamber 25 communicates with the crankcase 3 in a pressure-compensating manner via the opening 29 . The two pistons 26 and 27 are pressed or sucked inward by the gas flowing into the control chamber 30 or the gas drawn from the crankcase 3 , whereby air L and fuel K respectively from the outside through the connection 31 into the Fresh air space 32 and reaches the fuel space 34 through the connection 33 . At the end of the combustion stroke, mixture is pressed through outlet 36 and fresh air through outlet 35 into the cylinder.
Die einfache Saugkammer 15 bzw. die Doppelsaugkammer 25 können sowohl in den Zylinderblock 1 oder die Kurbelwanne 3 integriert als auch als separate Teile angeordnet sein.The simple suction chamber 15 or the Doppelsaugkammer 25 may integrate the crankcase 3 can be both in the cylinder block 1 or as a separate part arranged.
Die Fig. 6 zeigt eine Ausführungsvariante der Fig. 1 für Eigenaufladung, wobei ein Bundkolben 37 zusätzlich Frischluft aus einem Frischluftstutzen 39 in den erweiterten Zylinder 38 und den den Bundkolben begrenzenden Frischluftraum 40 während des Verbrennungshubes ansaugt und über mindestens einen Frischluftkanal 41 in den Ringraum 42 im Zylinderkopf 43 am Ende des Kompressionshubes preßt. Da das Ansaugvolumen dem Hubvolumen+Frischluftraumvolumen entspricht, ist die Spülluftmenge wesentlich größer als bei den bekannten Kolbenausführungen, wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt. Zusätzlich führt die dem Ringraum 42 zugeführte Frischluft zur Eigenaufladung, die nach der Zündung im Dom 44 der Flammenfront zugeführt wird, wodurch der Verbrennungsprozeß mit beliebigem Luftüberschuß und allen seinen bekannten Vorzügen bezüglich Schadstoffminderung abläuft. FIG. 6 shows an embodiment variant of FIG. 1 for self-charging, a collar piston 37 additionally drawing fresh air from a fresh air socket 39 into the enlarged cylinder 38 and the fresh air space 40 delimiting the collar piston during the combustion stroke and via at least one fresh air duct 41 into the annular space 42 presses in the cylinder head 43 at the end of the compression stroke. Since the intake volume corresponds to the stroke volume + fresh air space volume, the purge air quantity is considerably larger than in the known piston designs, as shown for example in FIG. 1. In addition, the fresh air supplied to the annular space 42 leads to self-charging, which is fed to the flame front after ignition in the dome 44 , as a result of which the combustion process takes place with any excess air and all of its known advantages with regard to pollutant reduction.
Für Hochleistungsmotoren mit einer exakt dosier- und regelbaren Zufuhr von Kraftstoff K, Gemisch G und Luft L kann der Nebenraum 15, 25 anstelle als Saugkammer auch als Dosierpumpenaggregat mit Fremdantrieb vorgesehen sein. Zusätzlich kann dieses Aggregat auch elektronisch gesteuert sein.For high-performance engines with a precisely metered and controllable supply of fuel K, mixture G and air L, the adjoining room 15, 25 can also be provided as a metering pump unit with an external drive instead of as a suction chamber. In addition, this unit can also be controlled electronically.
Bei Motoren mit mehreren Zylindern können der Nebenraum 15, 25 oder das Dosierpumpenaggregat sowohl für die Versorgung jeweils eines Zylinders des Motors als auch für mehrere Zylinder gleichzeitig eingerichtet werden, wobei die Volumina des Nebenraumes sowie die erforderlichen Anschlüsse entsprechend auszubilden sind.In the case of engines with several cylinders, the adjoining room 15, 25 or the metering pump unit can be set up simultaneously for the supply of one cylinder of the engine as well as for several cylinders, the volumes of the adjoining room and the necessary connections being designed accordingly.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zweitaktbrennkraftmaschine ist prinzipiell wie folgt:The mode of operation of those proposed according to the invention The two-stroke internal combustion engine is basically as follows:
Der Kolben 4, 37 der im Zweitaktverfahren arbeitenden Brennkraftmaschine saugt während seines Kompressionshubes über die Kurbelwanne 3 kontinuierlich eine dem Hubvolumen entsprechende oder auch eine größere Menge Gemisch G in den als Saugkammer ausgebildeten Nebenraum 15b und die Luft in den Nebenraum 15a. Anschließend wird am Ende des Verbrennungshubes, nachdem der Kolben 4, 37 die Ansaugschlitze freigegeben hat, das Gemisch G durch den Schlitz 16b und die Luft durch den Schlitz 16a gepreßt.The piston 4, 37 of operating in the two-stroke method the internal combustion engine sucks during its compression stroke on the crankcase 3 is continuously one to the stroke volume corresponding or also a larger amount of mixture G in the constructed as a suction side room 15 b, and the air in the auxiliary chamber 15 a. Subsequently, at the end of the combustion stroke, after the piston 4, 37 has released the suction slots, the mixture G is pressed through the slot 16 b and the air through the slot 16 a.
Bei Motoren mit Randkolben 4 und Einspritzverfahren wird nur Luft in den Zylinder gepreßt, die sich im Brennraum und dem Ringraum sammelt. Nach erfolgter Kraftstoffeinspritzung und Zündung im Brennraum bläst Luft nach Freigabe durch die Kante des Randes 8 stark wirbelnd in die Flammenfront.In engines with edge piston 4 and injection process, only air is pressed into the cylinder, which collects in the combustion chamber and the annulus. After fuel injection and ignition in the combustion chamber, air blows swirling into the flame front after being released by the edge of the edge 8 .
Bei Motoren mit Bundkolben 37 wird zusätzlich Frischluft über den Frischluftansaugkanal 39 beim Verbrennungshub in den Frischluftraum 40 gesaugt, die beim Ansaughub über den Frischluftkanal 41 mit hohem Druck in den Ringkanal 42 gepreßt wird.In engines with collar pistons 37 , fresh air is additionally sucked in through the fresh air intake duct 39 during the combustion stroke into the fresh air space 40 , which is pressed into the annular duct 42 with high pressure during the intake stroke via the fresh air duct 41 .
Bei Vergaserbetrieb wird das im Dom 44 gesammelte Gemisch gezündet - beim Einspritzverfahren nach erfolgter Einspritzung in Luft -, und unter hohem Druck strömt die Frischluft aus dem Kanal 42 in die Flammenfront.During carburetor operation, the mixture collected in the dome 44 is ignited - in the injection method after the injection has been carried out in air - and under high pressure the fresh air flows from the duct 42 into the flame front.
Mittels dieses erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens kann eine Schichtladung bzw. Schichtbildung optimal erzielt und Luftüberschuß in jeder gewünschten Menge eingestellt werden, ohne daß die Zündfähigkeit der Gemische beeinträchtigt wird. Dies bedeutet niedrige Schadstoffwerte, insbesondere hinsichtlich der Stickoxyde, außerdem geringen Kraftstoffverbrauch, ohne daß die Vorteile der Zweitaktbrennkraftmaschine gemindert werden.By means of this method proposed according to the invention can a stratified charge or stratification optimally achieved and excess air in any desired Amount can be adjusted without reducing the ignitability the mixtures are affected. This means low Pollutant levels, especially with regard to Nitrogen oxides, also low fuel consumption, without the advantages of the two-stroke internal combustion engine be reduced.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Zweitaktbrennkraftmaschine ist sowohl für die Ausbildung als leistungsschwächere kleine Maschine, wie sie beispielsweise für den Antrieb von Rasernmähern, Motorsägen, Modellen usw. eingesetzt werden, geeignet als auch für den Antrieb von stationären Aggregaten, Motorrädern, Automobilen (Pkw und Lkw) usw. - auch großer Leistung -.The two-stroke internal combustion engine proposed according to the invention is both for training as underperforming small machine, such as for the drive of lawnmowers, chainsaws, models etc. are used, suitable as well as for the drive of stationary units, motorcycles, automobiles (Cars and trucks) etc. - also great performance -.
Schließlich kann eine solche erfindungsgemäß ausgebildete Zweitaktbrennkraftmaschine für Otto- oder Dieselbetrieb eingesetzt werden.Finally, one designed according to the invention Two-stroke internal combustion engine for gasoline or diesel operation be used.
Stücklisteparts list
1 Zylinderblock
2 Zylinderkopf
3 Kurbelwanne
4 Kolben
5 Pleuel
6 Pleuellager
7 Ringkanal
8 Kolbenrand
9 Brennraum
10 Kraftstofföffnung
11 Zündkerze
12 Kolbenkante
13 Öffnungen im Kolbenrand
14 Luftkanal
15 Saugkammer, Nebenraum
15a Frischluftsaugkammer
15b Gemischsaugkammer
16 Einlaßschlitz
16a Einlaßschlitz für Frischluft
16b Einlaßschlitz für Gemisch
17 Auslaßschlitz
18 Ölschutzschild
19a Ölabweiser
19b Ölabweiser
19c Öffnungen für Druckausgleich
19d Öffnungen für Druckausgleich
20 Ball
21 Blasebalg
22 Ansaugkanal
23 Öffnung zur Kurbelwanne
24a Überströmkanal
24b Einlaßschlitz
25 Doppelansaugkammer
26 Frischlufthohlkolben
27 Gemischhohlkolben
28 Führungsstift
29 Kurbelwannenöffnung
30 Steuerungsraum
31 Ansauganschluß für Frischluft
32 Frischluftraum
33 Ansauganschluß für Gemisch
34 Gemischraum
35 Frischluft-Auslaßschlitz
36 Gemisch-Auslaßschlitz
37 Bundkolben
37a Bund
38 erweiterter Zylinder
39 Frischluftansaugkanal
40 Frischluftraum
41 Frischluftkanal
42 Ringraum
43 Zylinderkopf
44 Dom
A Abgas
G Gemisch
K Kraftstoff
L Luft 1 cylinder block
2 cylinder head
3 crankcase
4 pistons
5 connecting rods
6 connecting rod bearings
7 ring channel
8 piston rim
9 combustion chamber
10 fuel opening
11 spark plug
12 piston edge
13 openings in the piston rim
14 air duct
15 suction chamber, adjoining room
15 a fresh air suction chamber
15 b mixture suction chamber
16 inlet slot
16 a inlet slot for fresh air
16 b inlet slot for mixture
17 outlet slot
18 Oil protection shield
19 a Oil deflector
19 b Oil deflector
19 c openings for pressure equalization
19 d openings for pressure equalization
20 ball
21 bellows
22 intake duct
23 Opening to the crankcase
24 a overflow channel
24 b inlet slot
25 double suction chamber
26 fresh air hollow pistons
27 mixed hollow pistons
28 guide pin
29 crankcase opening
30 control room
31 Intake connection for fresh air
32 Fresh air room
33 Intake connection for mixture
34 Mixing room
35 fresh air outlet slot
36 Mixture outlet slot
37 flanged pistons
37 a Bund
38 extended cylinder
39 fresh air intake duct
40 fresh air room
41 fresh air duct
42 annulus
43 cylinder head
44 dom
A exhaust gas
G mixture
K fuel
L air
Claims (18)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4030116A DE4030116A1 (en) | 1990-09-23 | 1990-09-23 | Two=stroke IC engine - functions as Otto and-or Diesel unit using lubricant-free thin air-fuel mixt. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4030116A DE4030116A1 (en) | 1990-09-23 | 1990-09-23 | Two=stroke IC engine - functions as Otto and-or Diesel unit using lubricant-free thin air-fuel mixt. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4030116A1 true DE4030116A1 (en) | 1992-03-26 |
Family
ID=6414813
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4030116A Withdrawn DE4030116A1 (en) | 1990-09-23 | 1990-09-23 | Two=stroke IC engine - functions as Otto and-or Diesel unit using lubricant-free thin air-fuel mixt. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4030116A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1300556A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-09 | Chen, Yung-chien | An improvement of two stroke engine |
DE102005044503A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Volkswagen Ag | Internal combustion engine, comprises piston designed as double-diameter piston or as deflector piston |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE293514C (en) * | ||||
DE530772C (en) * | 1929-02-26 | 1931-08-01 | Amedee Gysens | Mixture-compressing internal combustion engine with external ignition |
DE756163C (en) * | 1940-03-24 | 1953-05-11 | Arn Jung Lokomotivfabrik G M B | Two-stroke internal combustion engine with stepped piston and crankcase pump |
DE1035965B (en) * | 1956-10-16 | 1958-08-07 | Heinrich Lanz Ag | Internal combustion engine, in particular diesel engine operating in the two-stroke process |
US4248185A (en) * | 1978-07-19 | 1981-02-03 | Eric Jaulmes | Two-cycle engine with pure air scavenging |
DE3131805A1 (en) * | 1981-08-12 | 1983-03-31 | Sachs Systemtechnik Gmbh, 8720 Schweinfurt | Two-stroke internal combustion engine |
DE3144921A1 (en) * | 1981-11-12 | 1983-05-19 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Two-stroke internal combustion engine with one piston duct |
DE3706592A1 (en) * | 1987-02-28 | 1988-09-08 | Koepke Guenter Dr Ing | Internal combustion engine |
EP0337768A2 (en) * | 1988-04-14 | 1989-10-18 | Robert John Tait | An Internal combustion engine |
-
1990
- 1990-09-23 DE DE4030116A patent/DE4030116A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE293514C (en) * | ||||
DE530772C (en) * | 1929-02-26 | 1931-08-01 | Amedee Gysens | Mixture-compressing internal combustion engine with external ignition |
DE756163C (en) * | 1940-03-24 | 1953-05-11 | Arn Jung Lokomotivfabrik G M B | Two-stroke internal combustion engine with stepped piston and crankcase pump |
DE1035965B (en) * | 1956-10-16 | 1958-08-07 | Heinrich Lanz Ag | Internal combustion engine, in particular diesel engine operating in the two-stroke process |
US4248185A (en) * | 1978-07-19 | 1981-02-03 | Eric Jaulmes | Two-cycle engine with pure air scavenging |
DE3131805A1 (en) * | 1981-08-12 | 1983-03-31 | Sachs Systemtechnik Gmbh, 8720 Schweinfurt | Two-stroke internal combustion engine |
DE3144921A1 (en) * | 1981-11-12 | 1983-05-19 | Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt | Two-stroke internal combustion engine with one piston duct |
DE3706592A1 (en) * | 1987-02-28 | 1988-09-08 | Koepke Guenter Dr Ing | Internal combustion engine |
EP0337768A2 (en) * | 1988-04-14 | 1989-10-18 | Robert John Tait | An Internal combustion engine |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1300556A1 (en) * | 2001-10-08 | 2003-04-09 | Chen, Yung-chien | An improvement of two stroke engine |
DE102005044503A1 (en) * | 2005-09-16 | 2007-04-05 | Volkswagen Ag | Internal combustion engine, comprises piston designed as double-diameter piston or as deflector piston |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0727013A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE2711641A1 (en) | METHOD OF OPERATING A TWO-STROKE ENGINE AND TWO-STROKE ENGINE FOR CARRYING OUT THIS PROCEDURE | |
DE2719228A1 (en) | INJECTION DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION MACHINE | |
DE10220555B4 (en) | Method for operating a two-stroke engine and two-stroke engine | |
DE10157579B4 (en) | Two-stroke engine with fresh gas intake and flange for a two-stroke engine | |
DE3934278A1 (en) | TWO-STROKE DC CIRCUIT ENGINE WITH IGNITION | |
DE29614753U1 (en) | Gasoline engine with direct fuel injection via an injector on the outlet side | |
DE10026458C2 (en) | Low-emission counter-piston two-stroke engine | |
DE4030116A1 (en) | Two=stroke IC engine - functions as Otto and-or Diesel unit using lubricant-free thin air-fuel mixt. | |
DE102004037494A1 (en) | Two-stroke internal combustion engine | |
DE3238736A1 (en) | INTERNAL COMBUSTION ENGINE WITH FUEL INJECTION | |
DE2114901A1 (en) | Internal combustion engine with air storage space and fuel injection | |
DE1291940B (en) | Fuel injection device for internal combustion engines with spark ignition activated by the compression pressure in the engine cylinder | |
EP0351438A1 (en) | Internal combustion engine | |
DE2307284C3 (en) | Four-stroke internal combustion engine with spark ignition with a pair of cylinders connected via a passage | |
DE2261180A1 (en) | FOUR-STROKE COMBUSTION ENGINE | |
DE2909637A1 (en) | Layered charging of air-fuel mixt. in two stroke otto motor - using crankcase pump with inlets corresp. to layers to reduce carbon mon:oxide content in exhaust gas | |
DE2743495A1 (en) | Swirl chamber for IC engine - has suction operated inlet valve in sparking plug holder in cylinder head | |
DE945879C (en) | Two-stroke internal combustion engine with direct current flushing | |
DE468646C (en) | Compressorless two-stroke diesel engine with a crankcase flushing pump, the effect of which is complemented by an auxiliary pump that works on the crankcase and is located on it | |
DE4012491A1 (en) | Two stroke IC engine - has fuel injection valve which begins to operate after closing of exhaust valve | |
DE704734C (en) | Two-stroke twin piston engine | |
DE3590313T1 (en) | Method for improving the operation of an internal combustion engine with a short working cycle and an internal combustion engine with improved operation with a short working cycle and a simplified structure | |
DE555645C (en) | Mixture compressing two-stroke internal combustion engine | |
EP0587598B1 (en) | Two-stroke engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8141 | Disposal/no request for examination |