-
Spül- und Ladeverfahren für Zweitaktürennkraftmaschinen Die Erfindung
bezweckt, das im Patent 481 188 für Zweitaktgasmaschinen beschriebene Spül- und
Ladeverfahren auch auf Zweitaktbrennkraftmaschinen auszudehnen, dievorwiegetLd mit
müssigen oder pulverförmiger Brennstoffen betrieben werden, wie z. B. Dieselmaschinen,
Kohlenstaubmotoren u. dgl. Dementsprechend kommen der Erfindung zufolge die Gaseinlaßschlitze
des Patents 481 188 in Fortfall und werden durch Brennstoffventile oder -düsen im
Zylinderdeckel oder in der Zylinderwand ersetzt.
-
In den Zeichnungen ist die Erfindung in zwei beispielsweisen Ausführungsformen
dargestellt.
-
Abb. 1 und 2 zeigen im Längsschnitt durch den Arbeitszylinder eine
Ausführungsform, bei welcher die gesteuerten Auslaßorgane aus Ventilen bestehen,
und zwar ist in Abb.1 die Stellung der Ventile zu Beginn der Spü-_ lung und in Abb.
2 in der Kolbentotlage dargestellt.
-
Abb.3 ist ein Querschnitt durch die Spülschlitze nach A-B der Abb.
1.
-
Abb. q. ist ein Querschnitt durch die Auspuffschlitze nach C-D der
Abb. z. In den Abb. -5 bis 7 ist eine zweite Ausführungsform dargestellt, bei welcher
an Stelle der gesteuerten Ventile von einem Gegenkolben gesteuerte Auslaßschlitze
verwendet sind. Die Abb.5 und 6 entsprechen dabei den Abb. 1 und 2 der .ersten Ausführungsform,
während Abb. 7 ein, Querschnitt durch die Entspannungsschlitze nach E-F der Abb.
5 ist.
-
Abb. 8 zeigt das Indikatordiagramm und Abb.9 das zugehörige Steuerdiagramm.
-
In der ersten Ausführungsform nach den Abb. n bis q. ist a wiederum
wie bei dem Hauptpatent der Arbeitszylinder, in dessen Deckel ein oder mehrere gesteuerte
Entspannungsventile b sowie das Brennstofbeinspritzorgan c sitzen. Am anderen Zylinderende
sind in zwei Reihen übereinander Spülluftschlitze .d und Auspuffschlitze e angeordnet,
die sich über dem. ganzen Zylinderumfang erstrecken. Die Spülluftschlitze sind schräg
nach oben geneigt und liegen in Richtung der Tangente oder der Sehne zum Zylinderumfang,
so daß die eintretenden Teilströme des Spülmittels gezwungen sind, den Zylinder
in schraubenförmiger Bahn zu durchfließen.
-
Gemäß der Ausführung nach den Abb.5 bis 7 sind die gesteuerten Entspannungsventile
b im Zylinderdeckel durch Schlitze g ersetzt, die durch einen Gegenkolben h geöffnet
und geschlossen werden, dessen Kurbeln gegenüber jenen das Arbeitskolbens entsprechend
versetzt sind. An Stelle der Gasein.laßschlitze des Hauptpatents sind die
Brennstoffeinführorgane
(Ventile oder Düsen) c getreten., die in diesem Falle in der Zylinderwand liegen
und in den von den beiden Kolben in den inneren Totlagen gebildeten Verbrennungsraum
münden. Im übrigen ist die Ausbildung des Zylinders die gleiche wie im ersten. Beispiel.
-
Wie insbesondere aus den Abb. 8 und 9 zu erkennen ist, werden gegen
Ende des Exp,ansionshub,es die gesteuerten Entspannungsorgane, die Ventile b bzw.
die Schlitze b, geöffnet. Die im Zylinder befindlichen Abgase können entweichen,
bis ausreichende Entspannung eingetreten ist. Inzwischen hat der Arbeitskolben i
bei seinem weiteren Rückgang zunächst die Lufteinlaßschlitze geöffnet, so daß Spülluft
in den Zylinder eintreten kann. Infolge der tangentialen Richtung der Einlaßschlitze
ist der aus den Teilströmen gebildete Spülluftstrom gezwungen, sich in schraubenförmiger
Bahn durch den Zylinder gegen den Verbrennungsraum zu bewegen, wobei er einen Teil
der Verbrennungsrückstände durch die Entspannungsorgane (Ventile b bzw. Schlitze
g) ausschiebt. Sobald der Spülluftstrom die Entspannungsorgane erreicht hat, werden
diese geschlossen (Abb.2 und 6), während der Kolben i kurz vorher die Auspuffschlitze
e freigelegt hat. Durch das im Verbrennungsraum beginnende Aufstauen der in Schraubenform
aufsteigenden Spül- bzw. Ladeluft wird der verbleibende Abgaskern längs der Zylinderachse
nach dem Kolben gedrängt, dort abgelenkt und durch die Auslaßschlitze ausgeschoben.
-Bei der Bewegungsumkehr des Kolbens werden zunächst die Auslaßschlitze e geschlossen,
während durch die noch' offenen Spülschlitze d weitere Ladeluft @ in den. Zylinder
gelangt. Hierauf erfolgt der Ab@schluß der Spülschlitze und die Verdichtung der
im Zylinder befindlichen Luft, worauf am Ende der Verdichtung die Brennstoffeinbringung
durch die Organe c in der bei Brennkraitmaschinen allgemein bekannten Weise stattfindet.
-
Den bisher bekannten Schlitzsp.ülverfahren haftet, wenn nicht besondere
Maßnahmen getroffen sind, der Nachteil an, daß bis zum Abschluß der Auslaßschlitze
frische Luft aus dem Zylinder wieder ausgeschoben wird, so daß nur der verbleibende
Rest mit atmosphärischer Spannung als Verbrennungsluft zur Verfügung steht. Der
entstehende Verlust beträgt gegenüber dem vom Kolben freigelegten, Hubvolumen etwa
22 bis 26 %. Demgegenüber ist nach der Erfindung das Wiederausschieben, von Frischladung
schon miit A ischluü der sich höchstens io bis 12 % des Hubes von denn Totpunkt
aus erstreckenden Auslaßschlitze beendet. Darauf findet ein Aufladen des Zylinderinhaltes
auf die Spannung der Spülluft statt, so daß noch ein weiterer Gewinn an Zylinderladung
um io bis 15 % eirutritt. Der Gesamtgewinn an Verbrennungsluft und also auch an
Leistung gegenüber gewöhnlichen Schlitzspülmaschinen gleicher Zylindergröße bewegt
sich also in. der Größenordnung von 22 bis 29 %.
-
Die Erfindung bringt in der Anwendung auf Zweitaktbrennkraftmaschinen
für flüssige .oder pulverförmige Brennstoffe außerdem noch die für die Verbrennung
bei luftloser Einführung- des Brennstoffes sehr günstige Wirbelurig, wobei durch
die Anordnung der Spülschlitze auf dem ganzen Zylinderumfange sowohl die richtige
zentrale Lage des Wirbels und die restlose Spülung gesichert als auch eine Störung
des Spülvorganges vermieden ist. Die zu diesem Zweck getroffenen Maßnahmen ergeben
ferner ohne weiteres eine sehr bedeutende Vergrößerung der nutzbaren Zylinderladung.
-Schließlich wird auch eine weitgehende Freiheit in der Formgebung des Kolbens erreicht,
der die für die Verbrennung günstigste Form erhalten kann.
-
Die Erfindung ist sowohl bei -einfach wirkenden als auch bei doppelt
wirkenden Zweitaktbrennkraftmaschinen anwendbar.