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Zweitaktbrennkraftmaschine mit vom Arbeitskolben gesteuerten Arbeitszylindereinlaßschlitzen
und einer konzentrisch zum Arbeitszylinder angeordneten Spül- und Ladepumpe Bei
Zweitaktmotoren mit besonderer Spülpumpe für jeden Zylinder vermeidet man Zwischenaufnehmer
und lange Luftkanäle für die Überleitung der Frischluft in den Arbeitszylinder.
Bei solchen Motoren erstrebt man eine Anordnung der Spülpumpen möglichst in unmittelbarer
Nähe des Arbeitskolbens. Oft wird deshalb der Spülkolben als Ring ausgebildet und
um die Kolbenlaufbüchse des Arbeitszylinders gelegt, und zwar unterhalb der Ein-
und Auslaßschlitze, dabei so, daß der äußere Spülzylinder etwa die Verlängerung
des (oberen) Kühlwasserma.ntels des Arbeitszylinders darstellt. Zur Vermeidung von
Wirbeln und Arbeitsverlusten bei der Frischluftförderung ist wichtig, daß der gesamte
Weg der Frischluft möglichst kurz und frei von Richtungsänderungen gehalten wird.
Auch ist eine energische Drehung der Frischluftladung im Arbeitszylinder im Interesse
eines guten und vollkommenen Verbrennungsvorganges erforderlich.
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Es sind nun Motoren bekannt, bei denen die angesaugte Spülluft schon
bei ihrem Eintritt in den konzentrischen Pumpenzylinder eine Drehung erhält. Diese
Drehbewegung wird aber nicht für den weiteren Übergang der Frischluft in den Motorzylinder
ausgenützt, sondern durch lange Luftwege, radiale Eintrittskanäle u. dgl. zu einem
direkten Nachteil. Beim Luftübiertritt in den Arbeitszylinder muß die Luft umgelenkt
werden, wobei Luftwirbel und Arbeitsverluste unvermeidlich sind.
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Vorliegende Erfindung vermeidet die vorgenannten Nachteile und vereinigt
die günstigste Spülpumpenausführung und -anordnung mit den Vorteilen der drehenden-
Luftbewegung bei .der Luftüberführung auch in den Verbrennungsraum. Die geordnete,
für vollkommene Füllung des Spülzylinders wertvolle Luftdrehung wird bereits im
Spülzylinder dadurch erzwungen, daß man schon die Lufteinsaugorgane - der Spülpumpe
entsprechend schräg stellt. -Die Rotation der übertretenden Luft wird nun bei vorliegender
Erfindung weiter wirksam -fortgesetzt und beschleunigt, da die Luft mit demselben
Drehsinn, wie im Ringraum des Spülzylinders, in den Motorzylinder übergeführt wird;
die Frischluft wird beim Überdrücken in den Arbeitszylinder besonders dadurch in
ihrer Drehung beschleunigt, daß die Luft vom größeren Rotationsradius des Spülzylinders
auf den kleineren des Arbeitszylinders gedrückt wird, dabei ohne neuen Energieaufwand
dafür. Bei ringförmigen Spülkolben, dicht um den Arbeitszylinder, geschlossen, wird
die @erforderliehe
Luftdrehung im Arbeitszylinder auch besonders
dadurclh in sehr vollkommener Weise erzeugt, weil nur bei dieser Ringkolbenanordnung
die Überführung der Luft auf so' kurzem Wege denkbar ist, also mit den geringsten
Verlusten in Kanälen bzw. Schlitzen, unter geringstem Richtungswechsel der übertretenden
Luft und mit der geringsten Wendungsreibung. Der Luftübertritt kann rings auf fast
dem ganzen Zylinderbüchsenumfange erfolgen, überall unter gleichen günstigen Vorbedingungen
und mit den größtmöglichen Querschnitten.
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Die übertrittsorgane für die Frischluft in den Arbeitszylinder werden
mit Rücksicht auf diese gewünschte Luftdrehung schräg bzw. tangential gestellt.
Es sind zwar Motoren bekannt, bei denen die Luftkanäle schräg zur Zylinderachse
stehen oder auch tangential münden. Bei vorliegender Neuerung kommen jedoch nur
noch ganz kurze Kanäle oder, genau genommen, nur noch kurze Luftübertrittsöffnungen
in der Motorzylinderbüchse zur Anwendung. Um nun mittels oder in diesen Öffnungen
(Eintrittsschlitzen) die Luftdrehung vom Spülpumpenzylinder her beizubehalten und
zu steigern, werden laut Erfindung die Eintrittskanten der Schlitze schräg zur Zylindermantellinie
gestellt oder, was dasselbe bedeutet, die Schlitze selbst schräg zur Zylindermantelline
angebracht; die Kanäle werden also etwa die Richtung der Gänge einer konischen Schraube
erhalten.
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Die neue Einrichtung ist in Fig. i bis 7 dargestellt.
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Fig. i zeigt einen einfach wirkenden Zweitaktmotor im Schnitt, Fig.2
einen horizontalen Querschnitt in Höhe I-II. In Fig. 3 ist eine doppelt wirkende
Zweitaktmaschine in einem Schnitt senkrecht zur Kurbelwellenrichtung abgebildet,
in Fig. 4 der Arbeitszylinder im Schnitt in der vertikalen Kurbelwellenebene. Fig.
5, 6 und 7 sind Schnitte durch die Ein- und AuslaßsChlitze in den Ebenen IV-V, ferner
VI-VII und VIII-IX.
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Im Arbeitszylinderoberteil (Fig. i) mit nach unten sich fortsetzender
Büchse 2 läuft der Arbeitskolben 3 und steuert zugleich die Lufteinlaßschlitze 4
und Auslaßschlitze 5. Die Frischluft wird durch die Ventile 6 (oder Schlitze, Klappen,
Steuerschieber) in den Spülzylinder 7 gesaugt und vom Spülkolben 8 dann durch die
kurzen, kanalartigen Öffnungen 4 in den Arbeitszylinder i geschoben. Die Verbrennungsgase
strömen durch die Schlitze 5 in den Auspuffsamtnler 9. Der Spülkolben 8 ist ringförmig
ausgebildet und läuft mit seinem inneren, zylindrischen Teil i o auf dem Außenumfang
der BüChsie 2 des Arbeitszylinders i. In Fig. 2 ist der » Spülkolben nach außen
durch einen Zylindermantel begrenzt; er kann jedoch außen eine beliebige andere
Begrenzung erhalten (z. B. oval oder rechteckig usw.), sofern räumliche Beschränkung
speziell in Kurbelwellenrichtung dies bedingen sollte.
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Die für vollkommene Ausspülung der Abgase aus dem Arbeitszylinder
i und für gleichmäßige Heranziehung alles verfügbaren Sauerstoffes zur Verbrennung
erwünschte Drehung erhält die Frischluft mit Vorteil bereits bei ihrem Eintritt
in den Spülzylinder 7; denn die Eintrittsöffnungen 6 (Fig. 5) sind zum Spülpumpenradius
schräg gestellt bzw. zur Mantellinie des Spülpumpenzylinders7 (Fig.7). Die angesaugte
Frischluft tritt unter schraubenförmiger Bewegung durch die Einlaßorgane 6 in den
Spülzylinder 7, rotiert dann um die Motorzylinderbüchse 2, diese küh-
lend,
entsprechend der Spirale 41. Aus dem Spülzylinder 7 strömt die Frischluft nach Öffnung
der Einla,ßschlitze 4 in derselben Richtung weiter in den Arbeitszylinder i und
behält dabei ihre Drehung, die sogar auf dem jetzt kleineren Radius sich von selbst
verstärkt; denn auch die EinlaßschLitze 4 (Fig.6) sind schräg zur Mantellinie des
Arbeitszylinders i gestellt, und zwar so, daß die Frischluft ihren Drehsinn vom
Spülzylinder her beibehält, und im ganzen so, daß der Luftübertritt etwa wie auf
den Gängen einer sich konisch verjüngenden Schraube erfolgt.
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Der in Fig. 3 und 4 dargestellte, ,doppelt wirkende Motor besitzt
eine obere Arbeitsseite i, die in allen wesentlichen Teilen der einfach wirkenden
Ausführung -(Fig. i) entspricht. Die untere Arbeitsseite 39 ist zur oberen im ganzen
symmetrisch ausgeführt, hat eine Stopfbüchse. 2.9 für die Kolbenstange
30 des unteren Kolbens 31. Der Antrieb des Spülkolbens 8 erfolgt genau wie
in Fig. i. Der Spülkolben 8 ist jetzt oben und unten ebenfalls im ganzen symmetrisch
ausgebildet; er trägt außerdem zwei Kolbenstangen 32 und 33, die in den Stopfbüchsen
34 und 35 geführt sind und an die Zugstangen 12 mittels der Gelenke 36 und 37 angeschlossen
sind. Zwischen dem oberen und unteren Arbeitszylinder i und 39 liegt das Spülpumpengehäuse
26 wie bei Fig. i.