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Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Zweitaktbrennkraftmaschine
mit vom Kolben gesteuerten Einlasschlitzen und den Einlasschlitzen gegenüber angeordneten
Auspuffschlitzen und besteht darin, das die Luftzuleitung vor der an sich bekannten
V-förmigen Biegung und anschließend an diese in der Nähe der Lufteinlaßschlitze
einen derartigen Knick aufweist, das ein N-förmiger Kanal entsteht, dessen letzter
Schenkel schräg nach dem Zylinderdeckel hin gerichtet ist und die Einlasschlitze
durch den in seiner unteren Totpunktlage befindlichen, in der Hauptsache ebenen
oder nur leicht gewölbten Kolben derart abgeschirmt werden, das der engste Querschnitt
des Luftkanals durch den Kolben und den oberen Teil der Lufteinlaßschlitze gebildet
wird.
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Ein Beispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.
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F!-. i ist ein Axialschnitt durch eine nach der Erfindung ausgebildete
Maschine.
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Fig. 2 ist ein schematischer Schnitt durch eine Brennkraftmaschine,
bei welcher die Spülluftkanäle nach herkömmlichen Gesichtspunkten ausgebildet sind.
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Fig. 3 ist ein schematischer Schnitt durch eine Brennkraftmaschine
nach der Erfindung und zeigt den Strömungsverlauf während des Spülvorganges.
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Es bezeichnen z den Deckel, 2 den Zylindermantel, 3 den Zylindereinsatz
und 4 den Kolben einer Zweitaktbrennkraftmaschine. Der Raum 5 unter dem Kolben 4
ist durch einen Deckel 6, der mit einer Stopfbüchse 7 für die Kolbenstange 8 versehen
ist, gegen den Kurbelkastenraum g abgegrenzt. Der unter dem Kolben 4 befindliche
Raum 5 bildet somit den Arbeitsraum eines Verdichters, der durch das Saugventil
zo gegen den Saugraum r r und durch das Druckventil 12 gegen den Druckraum 13 abgeschlossen
ist. Der Druckraum 13 ist durch den Kanal 14, den Kanal 15 und die Spül-
bzw. Lufteinlaßschlitze 16 mit dem Arbeitsraum 17 verbunden, wenn sich der
Kolben in seiner untersten Lage befindet. Durch die Auspuffschlitze z8 und den Auspuffstutzen
zg ist der Arbeitsraum 17, wenn der Kolben 4 die Auspuffschlitze 18 abdeckt, mit
der nicht gezeichneten Auspuffleitung verbunden.
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Während des Verdichtungshubes des Arbeitsraumes 17 vergrößert
sich der Arbeitsraum 5 des unter dem Kolben angeordneten Verdichters, so das Luft
aus dem durch die COffnungen 2o mit der Außenluft in Verbindung stehenden Saugraute
i i durch das Saugventil 1o hindurch in den Arbeitsraum 5 gesaugt wird. Während
des Expansionshubes im Arbeitsraum 17 bleibt das Saugventil ro geschlossen, so das
die im Arbeitsraum 5 verdichtete Spülluft durch das Druckventil z2 hindurch in den
Druckraum 13 gelangt. Im letzten Teil des Expansionshubes im Arbeitsraum 17 deckt
der Kolben 4 zunächst die Auspuffschlitze 18 ab, so das die Verbrennungsgase, die
gegenüber der Außenluft einen wesentlichen Überdruck aufweisen, in die Auspuffleitung
entweichen.
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Ist der Druckausgleich zwischen dem Arbeitsraum 17 und der
Auspuffleitung hergestellt, was in kürzester Zeit möglich ist,
so
werden die Einlaßschlitze 16 durch den Kolben q. abgedeckt, so daß die im Druckraum
13 enthaltene Spülluft infolge ihres Überdruckes gegenüber den im Arbeitsraum
17 enthaltenen Auspuffgasen durch die Kanäle 1q. und 15 und die Spülschlitze 16
mit großer Geschwindigkeit in den Arbeitsraum 17 eindringt. Die Spülschlitze
16 sowie die Kanäle 1q. und 15 sind derart angeordnet, daß die Spülluft gegen
den Zylinderdeckel z bläst, um einerseits den Arbeitsraum 17 möb lichst vollständig
auszuspülen und andererseits die Spülluftverluste möglichst zu verkleinern.
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Wird nämlich die Zuführung der Spülluft in den Arbeitsraum, wie in
Fig. 2 dargestellt, nach herkömmlichen Gesichtspunkten ausgebildet, so strömt ein
Teil der durch " die Schlitze 16 in den Arbeitsraum geblasenen Spülluft infolge
einer im Dampfturbinenbau als Strahlablenkung bekannten Erscheinung quer durch den
Zylinder hindurch zu den Auspuffschlitzen z8, ohne an der Ausspülung des Arbeitsraumes
wesentlichen Anteil zu nehmen. Es hat dies den Nachteil, daß die bei derartigen
Maschinen ohnehin nur knapp zur Verfügung stehende Spülluft vergeudet wird, was
eine schlechtere Ausspülung des Arbeitsraumes und somit eine Verringerung der Maschinenleistung
oder eine Erhöhung des Brennstoffverbrauches zur Folge hat.
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Der nachteilige Einfluß der Ablenkung des in den Arbeitsraum
17 eingeblasenen Spülluftstrahles gegen die Auspuffschlitze hin kann nun
dadurch zum größten Teil vermieden werden, daß den Einlaßschlitzen 16 die Luft durch
einen nach der Erfindung ausgebildeten Kanal zugeführt wird. Dieser Kanal muß so
beschaffen sein, daß die Luftzuleitung vor der an sich bekannten V-förmigen Biegung
in der Nähe der Einlaßschlitze mit einer scharfen Krümmung versehen ist. Die Richtung
des Spülluftstrahles wird also nicht in erster Linie durch die Richtung der Spülschlitze
16, sondern durch die den Schlitzen 16 vorgeschaltete Biegung und namentlich die
scharfe Krümmung 25 bestimmt.
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Durch die scharfe Krümmung 25 der Spülluftleitung wird nach Fig. 3
erreicht, daß die Einlaßschlitze 16 die Spülluft nicht von unten oder von der Seite,
sondern unzweideutig von oben her erhalten. Infolge der scharfen Krümmung der Spülluftleitung
folgt die Strömung beinahe ausschließlich der äußeren Kanalbegrenzung, also in diesem
Falle der oberen Wandung 26 und der unteren Wandung 22 der Spülschlitze 16, sowie
der Kante 27 des Kolbens q, während die an der inneren bzw. oberen Kanalbegrenzung
24 der Spülschlitze 16 entlang fließende Grenzschicht infolge ihrer viel kleineren
Geschwindigkeit keinen wesentlichen Einfluß auf die mit großer Geschwindigkeit gegen
den Zylinderdeckel strömende Luft ausüben kann.
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Durch die besondere Ausbildung der aus den Einlaßschlitzen 16 und
den Kanälen 15 und 1q. gebildeten Luftzuleitung kann also der nachteilige Einfluß
der Ablenkung des Spülluftstrahles gegen die Auspuffschlitze hin fast gänzlich ausgeschaltet
werden.
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Einen wesentlichen Einfluß hat auch der Umriß und die untere Totpunktstellung
des Kolbens gegenüber den Einlaßschlitzen i6, weil der Kolben und die Einlaßschlitze
16 zusammen die für die Richtung und die Gestalt der Spülluftstrahlen ausschlaggebenden
Querschnitte der Spülluftleitung bilden.