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Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung betrifft einen Zweitaktmotor
mit vom Kolben gesteuerten Ein- und Auslaßschlitzen, der insbesondere zum Fahrzeugantrieb
bestimmt ist. Es ist bekannt, zur Verhinderung gleichzeitiger Öffnung von Ein-und
Auslaßschlitzen zwei an ein und derselben Kurbel oder Wellenkröpfung angreifende
Kolben in zwei zusammengehörigen, in Richtung quer zur Arbeitswelle nebeneinanderliegenden
Zylindern mit kommunizierenden Arbeitsräumen und gemeinsamen Ein-und Auslaßschlitzen
arbeiten zu lassen, wobei der eine Kolben die Einlaß-, der andere die Auslaßschlitze
steuert. Bei dieser Anordnung eilt in der einen Hälfte des Kurbelkreises (beim Vorwärtshub)
der die Auslaßschlitze steuernde Kolben, in der zweiten Hälfte des Kurbelkreises
(beim Rückwärtshub) der die Einlaßschlitze steuernde zweite Kolben vor. Es ist auch
bekannt, bei einem solchen Zweitaktmotor die Kurbelstangen der beiden Kolben an
zwei voneinander entfernten Stellen des Kurbellagers angreifen zu lassen und das
Kurbellager oder eine Verlängerung des Kurbellagers durch einen Lenker oder Schwinger
zu steuern. Nach der Erfindung wird bei symmetrischer Bauart eine Geradführung für
das Kurbellager, und zwar in Gestalt des Kolbens einer Pumpe verwendet, die in der
Mittelebene zwischen den beiden Zylindern aufgestellt ist. Diese Pumpe kann insbesondere
eine Ladepumpe für die Arbeitszylinder sein Ferner kann diese Anordnung für Motoren
mit Mehrfach-Doppelzylindern, besonders solchen mit drei Doppelzylindern, deren
Kolben an drei um je 12o0 gegeneinander versetzten Kurbeln angreifen, in sehr vorteilhafter
Weise benutzt werden. Hierbei wird mit Rücksicht auf den Arbeitsgang des Motors
in bekannter Weise jeweils diejenige Ladepumpe, deren Kolben die Steuerung der Kolben
zweier zusammengehöriger Arbeitszylinder bewirkt, nicht zum Laden gerade dieser
Arbeitszylinder benutzt, sondern zum Laden eines anderen Zylinderpaares, dessen
Kurbel um i2o° versetzt ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Zweitaktmotors
nach der Erfindung, zum größten -Teil schematisch, dargestellt.
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Abb. i zeigt die Anordnung der Zylinder und Pumpen mit daneben gezeichneter
Kurbelwelle, die eigentlich in Richtung A-A unter den Zylindern zu liegen kommt.
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Abb. 2 bis 6 zeigen den Arbeitsgang in einem einzelnen Zylinderpaar
und der zugehörigen Ladepumpe.
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Abb. 7 und 8 zeigen das Kurbelgestänge für einen Zylinder in größerem
lfaßstabe.
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In Abb. 9 und io sind die kinematischen Verhältnisse der üblichen
und der neuen Anordnung des Kurbelgestänges einander gegenübergestellt.
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Bei dem dargestellten Zweitaktmotor nach vorliegender Erfindung besteht
das Motoraggregat aus drei Doppelzylindern a al, b bi,
c
cl und drei Zylinderladepumpen d, e, f, die in der Mittelebene A-A der Arbeitszylinder
stehen. Auf einer Arbeitswelle g sind die drei um je 12o° gegeneinander versetzten
Kurbeln oder Kröpfungen h., i, k vorgesehen- Auf jeder Kurbel bzw. Kröpfung sitzt
ein Kurbellager mit je drei Kurbelstangen. Beispielsweise an dem Kurbellager dt'
(s. auch Abh. 7 und 8) der Kurbel h greifen gelenkig die beiden Kurbelstangen a2
und 0 für die Arbeitskolben cal und a5 der ArLeitszylinder a und a1
an. Die dritte Kurbelstange dl, welche den Kolben d2 der Ladepumpe d antreibt, ist
starr mit dem Kurbellager hl verbunden. Entsprechend greifen die Kurbellager an
den Kurbellagern il und k1 an. Wie aus Abb. i ersichtlich, stehen die Kolben der
Zylinder a d und des Pumpenzvlinders d mit ein und derselben Kurbel
h in Verbindung. Aber die Pumpe d besorgt nicht die Ladung der Zylinder a
dl, sondern die Ladung der Zylinder b b1. Ebenso besorgt die Pumpe e, welche
von der Kurbel i angetrieben wird. die Ladung der Zylinder c cl und die Pumpe
f die Ladung der Zylinder a dl.
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In den Abb. 2 bis 6 ist der Arbeitsgang mit Bezug auf ein Zylinderpaar,
beispielsweise b b1, und die die Ladung dieses Zylinderpaares besorgendePumpe d
dargestellt. Abb. 2 zeigt den Zustand gegen Ende Explosionshuh. Die Kurbelstangen
b2 und b3 der Kolben b4 und b' greifen entsprechend Abb. 7 und 8 an Kurbellagerarmen
der Kurbel i an. Bei der Drehung der Kurbel wird das Kurbellager a'1 mit den Kurbelstangen
b= und b3 durch die dritte Kurbelstange e1 (punktiert angedeutet), welche als Pleuelstange
für den Kolben der in dieser Abbildung nicht dargestellten Zylinderpumpe e dient
und mit diesem Pumpenkolben geradegeführt wird, im Sinne dieser Gradführung gesteuert.
Die Kurbel h (Abb. 2), welche mittels der Kurbelstange dl den Pumpenkolben d2 bewegt,
ist entsprechend Abb. i um 1200 gegen die Kurbel i in Drehungsrichtung versetzt.
Bei dem 'Zustand der Abb. 2 sind die Auslaßschlitze b6 gerade geöffnet, während
die Einlaßschlitze b' noch durch den nacheilenden Kolben bfi verdeckt sind. Der
Kolben d2 der zugehörigen Ladepumpe d ist im Beginn seines Druckhubes. Bei dem nächstdargestellten
Zustand in Abb. 3 sind die Austrittsschlitze be bereits ganz geöffnet; die Einlaßschlitze
b' werden gerade von dem Kolben b5 freigegeben, so daß ein geringer Eintritt noch
niedrig gespannten Gemisches erfolgen und die Spülung beginnen kann. Der Pumpenkolben
d2 schließt aber gleichzeitig die vom Arbeitskolben b3 freigegebenen Eintrittsschlitze
seinerseits ab und setzt seinen Druckhub fort. Bei der Stellung nach Abb. q. ist
der Totpunkt von der Kurbel i überschritten; die Arbeitskolben b4 und b6 beginnen,
unter Voreilung des Arbeitskolbens b4, den Kompressionshub. Die Austrittsschlitze
be sind noch geöffnet, und die Eintrittsschlitze b7 sind nunmehr auch von dem Pumpenkolben
d2 durch Vermittlung des Kanals d3 freigegeben, es erfolgt also jetzt starke Überströmung
und Ausspülung; während der weiteren Einströmung werden die Auslaßschlitze be vom
Arbeitskolben b4 geschlossen, und die drei Kolben b4, b5 und d2 verdichten das Ladegemisch
gemeinsam bis zur Stellung Abb. 5.
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Von da ab ist das Verdichten der Ladefüllung den beiden Arbeitskolben
b4 und b6 selbst überlassen, bis diese im oberen Totpunkt die höchste Verdichtung
bewirkt haben und die Zündung erfolgt (Abb.6). Währenddessen hat der Pumpenkolben
d2 einen großen Teil seines Saughubes zurückgelegt; in dessen weiterem Verlauf strömt
dem Pumpenzylinder frisches Gemisch vom Vergaser zu. Nach erfolgter Zündung und
Explosion wiederholt sich das dargestellte Arbeitsspiel.
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Aus der Gegenüberstellung in Abb.9 und Abb. io, in welchen unter Annahme
gleicher Verhältnisse die maximalen Winkelausschläge einerseits für die übliche
Konstruktion mit gemeinsamem zentrischen Angriff der beiden Kolben-Kurbelstangen
an der Kurbel (Abb.9), andererseits für die Konstruktion nach der vorliegenden Erfindung
mit symmetrisch exzentrischem Angriff der ,beiden Kurbelstangen an dem Kurbellager
und Steuerung des Kurbellagers durch eine geradgeführte dritte Kurbelstange. Wie
ersichtlich, beträgt der Ausschlag bei der bekannten Konstruktion (Abb.9) bis zu
23140, mit den sich daraus ergebenden starken Seitendrucken auf Kolben und Zylinderwand.
Bei der vorliegenden Konstruktion (Abb. io) entstehen bei gleicher Kurbellänge Winkelausschläge
von höchstens 100 nach der einen und 9° nach der anderen Seite, mit entsprechend
geringen Seitendrucken auf Kolben und Zylinderwand. Die Mittelachsen der Angriffsstellen
der Kolben-Kurbelstangen an dem Kurbellager beschreiben die punktiert eingezeichneten
symmetrisch zueinander gelegenen Ellipsen, deren kleine Achsen der horizontalen
Lage zugeneigt sind und deren große Achsen annähernd in dieVerlängerung der Mittelachsen
der Arbeitszylinder fallen.