DE503079C

DE503079C - Two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE503079C
Application number: DEP54300D
Authority: DE
Original assignee: BERNHARD PLAGE
Current assignee: BERNHARD PLAGE
Priority date: 1927-01-01
Filing date: 1927-01-01
Publication date: 1930-07-24

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine Es sind, insbesondere für den Antrieb von Kraftfahrzeugen, Zweitaktmotoren bekannt geworden, bei denen gleichachsig mit dem Arbeitszylinder ein doppelt wirkender Kompressor angeordnet ist, dessen eine Kolbenseite als Pumpe zum Ansaugen und Verdichten des Gas-Luft-Gemisches und dessen andere Kolbenseite als Pumpe zum Ansaugen und Verdichten der Spülluft dient. Bei bekannten Motoren dieser Art ist entweder zwischen die Ladepumpe und den Verbrennungsraum ein besonderer Aufnehmer oder Speicher geschaltet, in den der Kompressor das verdichtete Gemisch drückt, bevor es in den Arbeitszylinder gelangt, oder der Kompressor drückt das während des Arbeitshubs angesaugte Gemisch während des Verdichtungshubs auf dem praktisch kürzesten Wege unmittelbar in den Verbrennungsraum.Two-stroke internal combustion engine There are, in particular, for driving Motor vehicles, two-stroke engines become known in which equiaxed with the Working cylinder a double-acting compressor is arranged, one piston side of which as a pump for sucking in and compressing the gas-air mixture and its other side of the piston serves as a pump for sucking in and compressing the scavenging air. In known engines this type is a special one either between the charge pump and the combustion chamber Sensor or accumulator switched into which the compressor transfers the compressed mixture pushes before it gets into the working cylinder, or the compressor pushes that Mixture sucked in during the working stroke during the compression stroke on the practically the shortest routes directly to the combustion chamber.

Die Erfindung besteht in der in den Ansprüchen gekennzeichneten Drehschieberanordnung bei Motoren der letzteren Art und ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung veranschaulicht, in der Abb. i einen Längsschnitt durch den Motor, Abb. 2 ein Schaubild des Drehschiebers, Abb. 3, q. und 5 verschiedene Schnitte durch den Drehschieber in den einzelnen Stellungen zeigen.The invention consists in the rotary valve arrangement characterized in the claims in engines of the latter type and is in one embodiment in the drawing illustrates, in Fig. i a longitudinal section through the engine, Fig. 2 a diagram of the rotary valve, Fig. 3, q. and 5 different cuts through the rotary valve show in the individual positions.

In dem Motorgehäuse a ist b der eigentliche Arbeits- oder Brennraum, c der Kompressor-oder Pumpenraum. In dem Zylinder c läuft der doppelt wirkende Kolben d, dessen obere Seite beim Hin- und Hergang das Gas-Luft-Gemisch und dessen untere Seite die Spülluft ansaugt und verdichtet. Der Kolben d ist, wie die Zeichnung erkennen läßt, eine einfache Scheibe, die in der Mitte bei e etwas eingezogen ist, um in dem Hohlraum das Befestigungsglied für die Kolbenstange f aufzunehmen. Der Kolben paßt sich eng dem oberen Zylinderboden an, um eine möglichst hohe Verdichtung zu erzielen. Die Ränder des Kolbens sind glockenartig nach unten gezogen, um bei d einen oder mehrere Dichtungsringe aufzunehmen.In the motor housing a , b is the actual working or combustion chamber, c is the compressor or pump chamber. The double-acting piston d runs in the cylinder c, the upper side of which sucks in and compresses the gas-air mixture when moving back and forth and the lower side of which sucks in the scavenging air. The piston d is, as the drawing shows, a simple disc which is slightly retracted in the middle at e in order to receive the fastening member for the piston rod f in the cavity. The piston fits tightly to the top of the cylinder in order to achieve the highest possible compression. The edges of the piston are drawn down like a bell to accommodate one or more sealing rings at d.

Die Kolbenstange f, die den Pumpenkolben d mit dem Arbeitskolben v verbindet, ist hohl und trägt am oberen Ende und ungefähr in der Mitte eine Anzahl über den Umfang verteilter Schlitze h und h' hinreichender Weite für den Übergang der Spülluft aus dem Pumpen- in den Verbrennungsraum. Die Hohlstange ist in dem Zwischenstück 7z zwischen den beiden Zylindern durch eine geeignete Dichtung, beispielsweise nach innen spannende Kolbenringe, gasdicht geführt. In der Zeichnung sind diese Ringe mit L bezeichnet. Die Steuerung der Schlitze erfolgt durch die Ober- und Unterkante des Zwischenstücks h.The piston rod f, which connects the pump piston d with the working piston v connects, is hollow and has a number at the top and approximately in the middle Slits h and h 'distributed over the circumference of sufficient width for the transition the purge air from the pump into the combustion chamber. The hollow rod is in that Intermediate piece 7z between the two cylinders by a suitable seal, for example inwardly tensioning piston rings, guided gas-tight. In the drawing these are Rings marked with L. The slots are controlled by the top and bottom edges of the intermediate piece h.

Der Zutritt des Gas-Luft-Gemisches beim Abwärtsgang des Kolbens wird durch einen Drehschieber m geregelt, einem Umdrehungskörper mit segmentförmigen Ausschnitten, deren Kanten bestimmend für den Augenblick des Offnens und Schließens sind.The gas-air mixture is admitted when the piston descends regulated by a rotary valve m, a body of revolution with segment-shaped Cutouts, the edges of which determine the moment of opening and closing are.

Ein zweiter Drehschieber n, der in dem Zwischenstück zwischen den beiden Zylindern gelagert ist, erfüllt zwei Aufgaben. Er steuert einmal den Eintritt der Luft, die beim Hochgehen des Kolbens durch die Unterseite des Kompressorkolbens angesaugt wird und zweitens den Übergang des vorverdichteten Gemisches aus dem Kompressor in den Brennraum durch den Kanal o. Die Steuerung von Spülluft, Frischgas und vorverdichtetem Gemisch kann auch durch einen einzigen Drehschieber bewirkt werden, wenn dieser, wie die Abb. 2 bis 5 erkennen lassen, als Hohlzylinder ausgebildet ist. Die innere Bohrung p dient als Ansaugkanal für die Spülluft, die durch einen segmentförmigen Ausschnitt q in den Zylinderraum eintritt. Die Kanten des Ausschnitts regeln. die Füllung des Luftzylinders. Eine Ausnehmung y des äußeren Schieberkörpers steuert mit ihren Kanten Übertritt und Abschluß des Gasstroms aus dem Kompressor in den Brennraum, während eine dritte Aussparung s in dem Schieberkörper die Gasfüllung des Kompressors regelt.A second rotary valve n, which is in the intermediate piece between the is mounted on both cylinders, fulfills two tasks. He controls the entry once the air that goes up of the piston through the underside of the Compressor piston is sucked in and, secondly, the transition of the pre-compressed mixture from the compressor into the combustion chamber through the duct or the control of scavenging air, Fresh gas and pre-compressed mixture can also be controlled by a single rotary valve be effected when this, as shown in Figs. 2 to 5, is a hollow cylinder is trained. The inner bore p serves as an intake duct for the scavenging air, which enters the cylinder space through a segment-shaped cutout q. The edges regulate the cutout. the filling of the air cylinder. A recess y of the outer The slide body controls with its edges crossover and closure of the gas flow the compressor in the combustion chamber, while a third recess s in the slide body regulates the gas filling of the compressor.

Aus der Vereinigung der Steuerglieder für Spülluft, Frischgas und vorverdichtetes Gemisch in einem einzigen Drehschieber ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung auch des Steuerungsantriebs, was weiter zu einer Erleichterung und Verbilligung der ganzen Maschine führt.From the union of the control elements for purge air, fresh gas and pre-compressed mixture in a single rotary valve results in an essential Simplification of the control drive, which further facilitates and Cheaping the whole machine leads.

Der Motor arbeitet nun folgendermaßen: Während das verdichtete Gemisch im Brennraum b entzündet wird und den Arbeitskolben v abwärts drängend sich ausdehnt, saugt der Kompressor c durch den Vergaser t das Gas-Luft-Gemisch an (Abb.3), und die Unterseite des Scheibenkolbens verdichtet Luft. Wenn der Arbeitskolben v so weit abwärts gegangen ist, daß seine obere Kante den Auspuffkanal u freigibt, öffnen sich die unteren Schlitze h' in der Kolbenstange f, indem sie über die Unterkante des Zwischenstücks k gleiten. Die im Luftzylinder verdichtete Luft, die auch das Innere der hohlen Kolbenstange f erfüllt, schießt nun von oben nach unten durch den Brennraum b, die Verbrennungsgase vor sich her ins Freie treibend; dabei kühlt sie die Zylinderwände, Kolben und Kolbenstange kräftig. Der Kolben v hat inzwischen die untere Totlage überwunden; hochgehend verdeckt die obere Kolbenkante den Auspuffkanal z4 und beginnt die Luft, die allein im Brennraum b zurückgeblieben ist, zu verdichten. Während dabei in dem unteren Teil des Kompressorzylinders Frischluft angesaugt wird (Abb. 5), verdichtet der obere Kolben d das Gas im Kompressorraum c, dessen Verdichtungsverhältnis so gewählt ist, da.ß der Druck in ihm schneller zunimmt als im Arbeitszylinder und bei offenem Überströmkanal o das vorverdichtete Gas in den Brennraum b übertritt (Abb. q.). Nun sperrt der Schieber n den oberen Kompressorkanal ab, und in dem nun allseitig geschlossenen Arbeitsraum b findet die Zündung und Verbrennung des hochverdichteten Gemisches statt. Der Arbeitskolben v wird durch die sich ausdehnende Ladung nach unten getrieben, während im oberen Zylinder c frisches Gemisch angesaugt und darunter Spülluft verdichtet wird üsf.The engine now works as follows: While the compressed mixture is ignited in the combustion chamber b and the working piston v expands by pushing downwards, the compressor c sucks in the gas-air mixture through the carburetor t (Fig.3), and the underside of the disc piston compresses air. If the working piston v so has gone far down that its upper edge exposes the exhaust duct u, open the lower slots h 'in the piston rod f by pulling them over the lower edge of the intermediate piece k slide. The air compressed in the air cylinder, which is also the Inside of the hollow piston rod f is fulfilled, now shoots through from top to bottom the combustion chamber b, driving the combustion gases in front of it into the open; it cools they make the cylinder walls, piston and piston rod strong. The piston v has meanwhile the bottom dead center overcome; Rising up, the upper edge of the piston covers the exhaust duct z4 and begins to compress the air that was left alone in the combustion chamber b. While fresh air is sucked in in the lower part of the compressor cylinder (Fig. 5), the upper piston d compresses the gas in the compressor chamber c, its compression ratio is chosen so that the pressure in it increases faster than in the working cylinder and When the overflow channel o is open, the pre-compressed gas passes into the combustion chamber b (Fig.q.). Now the slide n blocks the upper compressor channel, and in that now working space b, which is closed on all sides, is where the ignition and combustion of the highly compressed Mix instead. The working piston v is pushed by the expanding charge driven below, while fresh mixture is sucked in in the upper cylinder c and below Purge air is compressed üsf.

Bei bekannten Motoren verhält sich die Menge des Frischgases zur Menge der Luft in der Verbrennungskammer in der Regel wie = : 2. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei hohen Drehzahlen hierbei keine hinreichende Mischung erfolgt. Bei der Maschine nach der Erfindung treten dagegen etwa 2/3 fertigen Gemisches zu etwa',/, Spülluft. Die Mischung vollzieht sich bei diesem Verhältnis sehr viel leichter und schneller, so daß sich eine weit günstigere Verbrennung ergibt. Die Drehzahl ist daher in höherem Grade von der Füllung und den zu beschleunigenden Massen abhängig als von der Gemischbildung. Durch die Wärmeübertragung, die Kolben und Kolbenstange zwischen Brennraum und Kompressorraum vermittelt, wird die obere Gemischkammer beheizt, so daß der Brennstoff hier besonders gut vergast wird und sich besser mit der Luft durchmengt. Es können daher - ein weiterer Vorteil der Bauart nach der Erfindung - auch schwerer vergasliche Öle ohne Schwierigkeit verwendet werden.In known engines, the amount of fresh gas is related to the amount the air in the combustion chamber usually as =: 2. However, it has been shown that there is insufficient mixing at high speeds. At the machine according to the invention, on the other hand, about 2/3 of the finished mixture occurs to about ', /, scavenging air. Mixing is much easier and faster with this ratio, so that there is a far more favorable combustion. The speed is therefore in higher More dependent on the filling and the masses to be accelerated than on the mixture formation. Through the heat transfer, the piston and piston rod between the combustion chamber and the compressor chamber conveyed, the upper mixture chamber is heated, so that the fuel is particularly here is gassed well and is better mixed with the air. It can therefore - a Another advantage of the design according to the invention - even more heavily gasified oils without Difficulty used.

Claims

PATENT CLAIMS : e.g. Two-stroke engine with a compressor arranged coaxially with the working cylinder, the double-acting piston of which is used on one side to suck in and compress the gas-air mixture and on the other side to convey the scavenging air, the compressor on the mixture sucked in during the working stroke during the compression stroke pushes the shortest path directly into the combustion chamber, characterized in that the inlet channel for the scavenging air and the overflow channel (o) between the two cylinders for the mixture are controlled by one and the same rotary valve (sz), which consists of a hollow cylinder, the interior of which is designed as an inlet channel for the scavenging air.

2. Two-stroke engine according to claim z, characterized in that the intake opening for the fresh gas is controlled by the same rotary valve.