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Zweitaktbrennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäusegebläse Zweitaktbrennkraftmaschinen
mit normaler Kurbelkastenspülung werden von einer bestimmten Tourenzahl an unwirtschaftlich
infolge schlechter Spülung. Es sind Hilfsspülungen verschiedener Art bekannt, wie
Stufenkolben, Hilfskolben, Gebläse usw., die :den Zweck verfolgen, dem Motor eine
erhöhte Menge Spülluft zuzuführen, die aber zur Hauptsache de-n: Nachteil haben,
daß besondere Elemente benötigt werden, .die Herstellungskosten verursachen, sich
abnutzen, also die Betriebssicherheit gefährden, und außerdem durch die besonderen
Reibungsverluste im Verhältnis zur Motorleistung erheblichen Kraftaufwand benötigen.
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Die Erfindung besteht darin, daß (die Kurbelwangen als Kreisscheiben
ausgebildet sind, die an ihrem Umfange dicht im Kurbelgehäuse gleiten und ovale
Aussparungen besitzen, auf denen der Arbeitskolben sich mit seiner Stirnfläche in
der Nähe des inneren Totpunktes abwälzt, während die Kolbenwandung an den Seitenflächen
der ovalen Aussparungen gleitet, daß ferner die Pleuelstange sich dicht zwischen
den Kolbeninnenwänden und den Kurbelwangen bewegt und der Pleuelstangenkopf sich
am Innenumfang des Kurbelgehäuses abwälzt, so daß zeitweise das Kurbelgehäuse in
zwei voneinander getrennte Räume unterteilt wird, ferner darin, daß auf dein Umfange
des Kurbelgehäuses Einlaßschlitze und ein Verbindungskanal zum Zylinderraum angeordnet
sind, von denen die ersteren durch die Kurbelwangen, der letztere durch den Arbeitskolben
derart gesteuert werden, @daß beim Einwärtsgang :des Kolbens der Kurbelgehäuseinhalt
verdichtet wird, während der Zeit aber, in der sich die Kolbenstirnfläche und die
Kurbelwangenaussparungen aneinander abwälzen, einerseits die Kurbelgehäuseeinlaßschlitze
geöffnet werden und der eine Raum des Kurbelgehäuses mit der Außenatmosphäre in
Verbindung gesetzt, andererseits der Zylindereinlaßkanal abgedeckt und der Inhalt
des anderen Kurbelgehäuseraumes durch die Pleuelstange in den Zylinder übergeschoben
wird.
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Außer den Lufteinlaßkanälen des Kurbelgehäuses können besonders angelegte
Schlitze im Kolben vorgesehen sein, welche mit besonderen Lufteinlaßkanälen zur
Deckung gelangen und während der Spülperiode Frischluft in die Saugseite des Kurbelgehäuses
eintreten lassen. In diesem Falle beginnt die Vorverdichtung im Kurbelgehäuse erst
nach Abschluß der zusätzlichen Kanäle durch den Arbeitskolben.
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In der Zeichnung ist als Beispiel eine der möglichen Ausführungsformen
der Erfindung an Hand eines Dieselmotors schematisch veranschaulicht, und zwar zeigen
Abb. i bis d. Querschnitte durch die Maschine in verschiedenen Kolbenstellungen,
während Abb. 5 ein Schnitt auf,der Linie V-V gemäß Abb. i, jedoch bei unterer Totpunktlage,
ist. Abb. 6 ist ein Volumendiagramm, welches die durch den Maschinenkolben und die
besonders
geformten Kurbelwangen verursachten Volumenänderungen
des gesamten Kurbelraumes und des zeitweilig abgetrennten Gebläseraumes als Funktion
des Kurbelwinkels und eine Darstellung der Kolbenwege ebenfalls als Funktion des
Kurbell-#vinkels zeigt.
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Inder Wanddes Zylinders a sind ein oder mehrere Auspuffschlitze b
und ein oder mehrere Einlaßschlitze c vorgesehen. Der oder die Einlaßschlitze stehen
durch einen Überströmkanal e mit dem Innern des Kurbelgehäuses f in Verbindung.
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Im Kolben lt ist eine Öffnung i vorgesehen, welche je nach der Stellung
-des Kolbens mit der Öffnung d durch den Kanal g mit der Außenluft in Verbindung
treten kann. Die Kurbelwangen k sind als Kreisscheiben ausgebildet und mit Dichtungsmitteln,
z. B. mit Labyrinthdichtungen 1, versehen, welche die Abdichtung des zwischen den
Kurbelwangen befindlichen Raumes nach außen bewirken. In jeder Kurbelwange ist mit
der Mittelachse des Kurbelzapfens H als Mittelpunkt ein Segmentausschnitt m oder
eine Kurve ausgearbeitet, derart, daß. der untere Teilltr des Kolbens h bei fortschreitender
Bewegung von Stellung Abb. a bis q. dichtend wirkt. Die Schubstange st ist zwischen
die Kurbelwangen im Kolben und im Kurbelgehäuse allseitig abdichtend eingepaßt (vgl.
Abb. j). Im Kurbelgehäuse f sind Lufteinlaß.schlitze o vorgesehen, welche von den
ausgearbeiteten. Segmenten m der Kurbelwangen k .gesteuert werden.
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Das Kurbelgehäuse, die Kurbelwelle, die Schubstange und der Kolben
bilden auf diese Weise ein periodisch bei jedem Hub arbeitendes Gebläse, welches
als Spülpumpe für den Motor dient.
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Die Wirkungsweise .des Gebläses ist folgende: Es sei ausgegangen von
der in Abb. r dargestellten Totpunktlage, in welcher lediglich der Schlitz d freigegeben
ist, so -daß das Innere des Kurbelgehäuses durch den Schlitz d und den Kanal g mit
der Außenluft in Verbindung steht.
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Beim Abwärtsgang schließt .der Kolben h diesen Schlitz, und es beginnt
dieKompression der Spülluft im Gehäuse f. Die Kompression ist beendet, sobald der
Kolben die Stellung gemäß Abb. 2 erreicht hat, in welcher er die Schlitze c gerade
öffnen will. In diesem Augenblick setzt sich die untere Kolbenkante lt,. abdichtend
auf den Rand m,, des Segmentes m auf. Während des Weges in die Stellung gemäß Abb.
3 kann die komprimierte Luft aus dem Gehäuse b durch den Überströmkanal
e in den Zylinder a eintreten und diesen ausspülen. Gleichzeitig hat
sich bei Stellung Abb. 2 in dem Gehäuse f auf ;der linken Seite der Schubstange
fit eine Druckseite, auf der rechten eine Saugseite gebildet, dadurch, daß die Schubstange
fit zwischen den Kurbelscherben k .im Kolben lt und im Gehäuse f eingreift,
und ferner dadurch, daß der Kolben mit seinem unteren Teil hl im Segment in, dichtend
angreift.
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Während .des Weges von Stellung Abb. 2 über Abb. 3 bis Abb. 4 wird
die in der Druckseite befindliche Luft durch den Kanal e zusätzlich gedrückt. Gleichzeitig
bei Stellung Abb. 3 gelangen die Ausschnitte in der Kurbelwangen h vor die Lufteinlaßschlitze
o. Ebenfalls ist der Kanal d mit dem Kanal i in Verbindung getreten,
so daß jetzt Frischluft sowohl durch die Schlitze o als auch durch den Kanal d-i
durch den Kolben lt in die Saugseite der Kurbelkammer f eintreten kann, wobei
der Kolben von der durchströrnenden Luft gekühlt wird.
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In der Stellung gemäß Abb. .I wird zwischen Saug- und Druckseite wieder
eine Verbindung hergestellt, bis endlich die Kurbelwangen die Lufteinlaßschlitze
o wieder schließen und die Ausgangsstellung erreicht ist.
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Das Diagramm bezieht sich auf den Gegenstand des Anspruchs z.