Kolbenkühlung durch Gemischstrom für Zweitakt-Brennkraftmaschinen
mit Flachkolben. Bei leichten Motoren, die im Zweitakt arbeiten und bei denen das
Kurbelgehäuse als KompressiGnsraum ausgebildet ist, bestehen große Schwierigkeiten
in der ausreichenden Kühlung des Kolbens. Um eine solche zu erreichen, ist man im
Motorenbau, dazu übergegangen, Spezialkolben zu bauen, welche doppelte Böden aufweisen,
so daß im Kolbenboden ein Kanal vorhanden ist. Durch diesen leitet man das frische
Gemisch in den Verbrennungsraum des Zylinders, wobei dasselbe den Kanal als ruhende
Saule anfüllt und erst im Augenblick der öffnung des überströmkanals das Gemisch
den Kolbenboden wärmeabfiffirend bestreichen kann. Die Kühlung setzt also erst bei
Beginn des Aufladens ein, da der Kühlstrom erst nach Öffnung des Kanals in Bewegung
kommt, so daß von einer genügenden Kühlung des Kolbens nicht gesprochen. werden
kann. Außerdem haben die doppelwandigen Spezialkolben den großen Nachteil, daß infolge
der auftretenden Wärmespannungen im Verbrennungsraum Risse sich nicht vermeiden
lassen, wodurch der Motor betriebsunfähig werden kann. Ferner sind solche i Kolben
an ihrer Oberseite mit ' Vorsprüngen ausgestattet, welche das eintretende
Gemisch in die Mitte des Verbrennungsraumes leiten sollen. Dadurch wird aber erreicht,
daß der Kolben eine Kühlung durch das frische Gemisch überhaupt nicht erfährt, da
es sofort beim Eintritt von der Kolbenfläche abgeleitet wird.Piston cooling by mixed flow for two-stroke internal combustion engines with flat pistons. In the case of light engines that operate in two-stroke cycles and in which the crankcase is designed as a compression chamber, there are great difficulties in adequately cooling the piston. In order to achieve this, engine construction has gone over to building special pistons which have double bottoms, so that a channel is present in the piston crown. The fresh mixture is passed through this into the combustion chamber of the cylinder, whereby it fills the channel as a stationary column and the mixture can only coat the piston crown at the moment when the overflow channel opens. The cooling therefore only begins at the beginning of the charging process, since the cooling flow only begins to move after the channel has been opened, so that sufficient cooling of the piston is not mentioned. can be. In addition, the double-walled special pistons have the major disadvantage that, as a result of the thermal stresses occurring in the combustion chamber, cracks cannot be avoided, which can render the engine inoperable. Further, such i pistons are equipped on their upper side with 'protrusions which are to guide the incoming mixture in the center of the combustion chamber. This means that the piston is not cooled at all by the fresh mixture, since it is immediately diverted from the piston surface when it enters.
Die vorliegende Erfindung hat eine Kühlung für im Zweitakt axheitende
Motoren zum Gegenstand, bei welchen der Kolbenboden von zwei Seiten durch das frische
Gemisch wärmeabführend bespült wird, und zwar setzt die Kühlung erstmals unterhalb
des 1 Kolbenbodens bereits bei Beginn der Kompressionsperiode ein, während
beim Aufladen die Kühlung durch das Gemisch zweitmals an der Kolbenoberseite erfolgt.
Hierbei werden die bei Zweitaktern üblichen und in ihrer Bauart umständlichen doppelwandigen
Kolben in Wegfall gebracht und Flachbodenkolben für Zweitakter verwendet. Das Gemisch
liegt ferner bei Beginn der KompressionspeTiode nicht ruhig unterhalb des Kolbens,
sondern wird während der Kompressionsperiode
in Wirbelung gehalten,
so daß alle Stellen des Kolbens gleichmäßig wärmeabführend bespült werden. Dies
wird da,#durch erreicht, daß im Hohlraum des Kolbens eine Abdeckplatte angeordnet
ist, weiche mit Düsen in der Längsrichtung der Kolbenachse versehen ist. Bei Beginn
der Kompressionsperiode wird nun das Gemisch während der Ibaudr des ganzen Hubes
gegen die Unterseite des Kolbenbodens geschleudert und durch die Düsen in Wirbelung
versetzt. l#Tach Erreichung des oberen Totpunktes wird der überströmkanal freigegeben,
so daß das Gemisch oberhalb des flachen Kolbenbodens in parallelem Strome zu demselben
geleitet wird, wodurch eine wiederholte WänneaMühTung des Kolbenbodens herbeigeführt
wird. Auf diese Art ist es möglich, leichte Zweitakter mit Flachkolben auszustatten
und denselben eine lange Lebensdauer zu, verleihen, so daß außer bedeutender Betriebssicherheit
auch eine Verbilligung der Motoren in der Vermeidung von Spezialkolben geschaffen
wird.The present invention has a refrigeration axheitende in two-stroke engines the subject, in which the piston base from two sides flushed heat-dissipating through the fresh mixture, and although the cooling is the first time below the 1 piston head already at the beginning of the compression period, while when charging the The mixture is cooled twice on the top of the piston. Here, the double-walled pistons that are common in two-stroke engines and are cumbersome in their design are eliminated and flat-bottomed pistons are used for two-stroke engines. Furthermore, at the beginning of the compression period, the mixture does not lie quietly below the piston, but is kept in a vortex during the compression period, so that all parts of the piston are flushed evenly in a heat-dissipating manner. This is achieved because a cover plate is arranged in the cavity of the piston, which is provided with nozzles in the longitudinal direction of the piston axis. At the beginning of the compression period, the mixture is thrown against the underside of the piston crown during the Ibaudr of the entire stroke and caused to swirl through the nozzles. After reaching the top dead center, the overflow channel is released so that the mixture above the flat piston head is conducted in parallel flow to the same, whereby a repeated effort of the piston head is brought about. In this way, it is possible to equip lightweight two-stroke pistons with flat pistons and to give them a long service life, so that, in addition to significant operational safety, the engines are also made cheaper by avoiding special pistons.
Die Zeichnung läßt im Längsschnitt in einem Ausführungsbeispiel einen
Flachbodenkolben gemäß der Erfindung erkennen.The drawing leaves a longitudinal section in one embodiment
Recognize flat bottom piston according to the invention.
Der Kolben/ ist als einfacher Flachbodenkolben ausgebildet und nimmt
im Innern in bestimmtem Abstande vom Kolbenboden eine Abdeckplatteg auf, welche
mit in der Längsrivlitung der Kolbenachse verlaufenden Düsen k ausgestattet
ist. Seitlich in der Kolhenwand ist eine Aussparung, k vorgesehen, welche
mit einem überströnikanal in der unteren Totpunktlage des Kolbens übereinstimmt.The piston / is designed as a simple flat-bottomed piston and receives a cover plate in the interior at a certain distance from the piston head, which is equipped with nozzles k running in the longitudinal direction of the piston axis. In the side of the piston wall there is a recess, k , which corresponds to an overflow channel in the bottom dead center position of the piston.
Das während des Niederganges des Kolbens während der Kompressionsperiode
verdichtete Gemisch wird #durch die Düsen gegen den Kolbenboden geschleudert und
in Wirbelung gehalten, wobei es wärmeabführend denselben erstmals bespült. Durch
die seitliche öffnung und den überströnikanal wird das Gemisch mit dem Beginn des
Aufladens oberhalb des KolbenNodens geleitet, wo es in parallelem Strome über die
ganze Bodenfläche geführt wird, so daß der Kolbenboden eine zweitmalige wärmeabführende
Bespülung erfährt.That during the decline of the piston during the compression period
The compressed mixture is thrown through the nozzles against the piston crown and
kept in a vortex, where it rinsed the same for the first time, dissipating heat. By
the side opening and the overflow channel are the mixture with the beginning of the
Charging is conducted above the piston node, where it flows in parallel across the
entire bottom surface is performed, so that the piston head a second heat dissipating
Flushing experiences.