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Zweitaktbrennkraftmaschine mit Kurbelkastenpumpe Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen
ist es bekannt, auf der Kurbelwelle im Kurbelgehäuse einen Ventilator anzubringen,
mit dessen Hilfe die einzuführenden, teilweise auch zur Spülung mitbenutzten Gase
vor der Einführung komprimiert werden. Soweit aber die bisher bekannt gewordenen
Einrichtungen dieser Art auch dazu dienen sollen, eine bessere Füllung des Zylinders
als bei normalen Motoren zu erreichen, führen sie nicht zu befriedigenden Ergebnissen.
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Bei einer bekannten Maschine z. B. kann der Ventilator nur zur Verdichtung
der Spülluft herangezogen werden, während ein besonderer Steuerschieber erforderlich
ist, ein gewisses Nachladevolumen von Mischgas unter Druckerhöhung mittels eines
kolbenartigen Ansatzes in den Zylinder zu schieben. Diese Maschine ist umständlich
und teuer, dagegen sind die erzielbaren Mengen Nachladegases nicht sehr wesentlich.
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Bei einer andern bekannten Maschine, bei der die Spülung und die Füllung
des Zylinders durch den auf der Kurbelwelle sitzenden Ventilator erfolgen, ist die
Einrichtung insofern ungünstig, als der Eintritt der Gase über in der Nähe des untern
Kolbentotpunktes angeordnete, vom Kolben gesteuerte Schlitze erfolgt, während das
Auspuffventil im Zylinderkopf angeordnet ist. Hier kann der Ventilator keinen nennenswerten
Druck erzeugen, weil idie Füllung bei im Kurbelgehäuse saugendem Kolben während
einer Zeit des Kolbenrückganges erfolgt, während der das Auspuffventil noch eine
Zeitlang offen ist.
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Legt man vom Arbeitskolben gesteuerte Einlaßschlitze, welche mit dem
den Ventilator bergenden Kurbelgehäuse durch einen 'berströmkanal in Verbindung
stehen, ebenfalls in die Nähe des unteren Kolbentotpunktes, wie -dies bei einer
Maschine bekannt geworden ist, bei der der Kolben auch die in der Nähe seines unteren
Totpunktes angeordneten Auslaßschlitze und außerdem die Einlaßöffnung zum Kurbelgehäuse
steuert, so ist das Ergebnis nicht besser, weil der Kolben mit den Auslaßschlitzen
gleichzeitig oder fast gleichzeitig .den Einlaß zum Zylinder schließt. Eine nennenswerte
überladung des Zylinders kann dabei nicht erfolgen.
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Es ist zwar auch eine Maschine bekannt, bei ,der der Gaseinlaß durch
ein am Zylinderkopf angeordnetes Ventil erfolgt, indem Luft, die durch einen außerhalb
des Kurbelgehäuses angeordneten Ventilator in das Kurbelgehäuse eingeführt wird,
beim Krafthub des Kolbens über ein gesteuertes Ventil, das auch den Lufteinlaß zum
Kurbelgehäuse steuert, unter Verdichtung in eine zum Mischraum und Einlaßventil
führende Rohrleitung geschoben wird, doch kann mit dieser Einrichtung eine nennenswerte
Vermehrung der Zylinderfüllung nicht erreicht werden. Verdichtet kann nur das Luftvolumen
werden, das der Kolben vorher im Zylinder selbst angesaugt hat, und die Verdichtung
muß in dem durch das Verbindungsrohr und die
Mischkammer vergrößerten
Raum erfolgen, so daß sie schon an sich nicht hoch werden kann. Vor der Verdichtung
hat zudem in dem Rohr- und Mischraum bei ider Spülung und eine gewisse Zeit nachher
schon eine Entspannung stattgefunden, so daß der Enddruck im Zylinder bei Beginn
der Kompression nicht hoch sein kann.
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Durch die Erfindung werden die Nachteile der bekannten Maschinen vermieden
und bei einfachster Bauart die Füllung des Zylinders unter einem Druck ermöglicht,
der dem vollen Ventilatordruck entspricht.
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Die Einführung des Gases erfolgt dabei zwar auch über ein am Zylinderkopf
angeordnetes Ventil, aber in von der bekannten Anordnung völlig abweichender Weise.
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Die Erfindung besteht darin, daß der LTberströmkanal am Zylinderkopf
einmündet, wo sich ein im Maschinentakt gesteuertes Überströr:ventil befindet, das
in üblicher Weise nach Freigabe der Auspuffschlitze geöffnet und erst nach deren
Abschluß geschlossen wird und somit infolge der zusätzlichen Förderwirkung des Ventilators
eine Überladung des Arbeitszylinders gestattet.
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Es wird auf diese Weise der Vorteil erreicht, daß die Frischfüllung
des Zylinders bereits bis zum Maximaldruck des Ventilators gesteigert werden kann,
bevor der Kolben die Kompression beginnt, so daß der Zylinder weit mehr Gas aufnehmen
kann, als bisher b ei gleicher Gastemperatur möglich war.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man das Gas vor dem Einlaß
in den Zylinder auch weitgehend vorwärmen kann, denn dadurch, daß der Druck vor
dem Schließen des Einlaßventils bis auf den Ventilatorhöchstdruck gebracht werden
kann, werden die bei der Erwärmung auftretenden Volumenänderungen wettgemacht.
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Es steht also nichts im Wege, den Überströmkanal mit dem Zylinder
aus einem Stück zu gießen, was natürlich nicht neu ist und nicht beansprucht wird.
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An Hand der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der neuen Maschine
und ihre Wirkungsweise näher erläutert.
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Durch Aufwärtsbewegung des Kolbens A wird im Kurbelgehäuse B Unterdruck
erzeugt, so daß bei Öffnung des Ansaugkanals C die Frischgase in das Kurbelgehäuse
B angesaugt werden. Zu dieser Pumpenarbeit reiht sich aber noch die Wirkung des
auf der Kurbelwelle angeordneten Turbogebläses E, so daß also entsprechend mehr
Gasgemisch in das Kurbelgehäuse B angesaugt wird. Die angesaugten Frischgase werden
durch die Abwärtsbewegung des Kolbens A sowie durch die rasche Drehung des Turboventilators
E in -den zum Zylinderkopf F führenden überströmkanal G gedrückt. Das Ventil
H schließt den Explosionsraum J mit dem Überströmkanal G ab und wird durch einen
auf der Kurbelwelle angebrachten Nocken K gesteuert. Vor dem unteren Totpunkt beim
Öffnen der Auslaßschlitze L wird durch diesen Nocken mittels Gestänge M :das Ventil
H
geöffnet, und die Frischgase folgen den austretenden Auspuffgasen in den
Explosionsraum J.
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Durch die Kegelform des Ventils H werden die Frischgase an den heißen
Zylinderwänden N entlang geführt, wodurch eine nochmalige Verdampfung der Brennstofftropfen
im Frischgas vorgeht, entsprechend also den Zylinderwänden N die Wärme entzieht
und diese demzufolge abgekühlt werden.
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Bewegt sich der Kolben A wieder nach aufwärts, so.schließt er die
Auspuffschlitze L ab und so kann durch die zwangsläufige Steu-@erung des Ventils
H dasselbe immer noch offen gehalten werden, so daß das durch das Turbogebläse E
m_ ehr angesaugte Frischgas noch in den nun allseitig geschlossenen Explosionsraum
J des Zylinders gedrückt werden kann, also eine Überladung -gegenüber der einfachen
Kolbenpumpe erzielt wird.
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Der Kolben A bewegt sich zum oberen Totpunkt, und das verdichtete
Gasgemisch wird, wie bekannt, vor dem oberen Totpunkt elektrisch entzündet, -wodurch
die Explosionskraft den Kolben A wieder nach abwärts drückt. So reihen sich die
Arbeitsperioden aneinander.