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Zweitakt-Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf Zweitakt-Brennkraftmaschinen
nach Patent 567 o89. Nach- dem Hauptpatent sind bei Zweitakt-Brennkraftmaschinen,
insbesondere Flugmotoren, für verdichterlose Einspritzung mit einem Paar oder mehreren
Paaren von in der Richtung der Kurbelwellenachse nebeneinander angeordneten [j-Zylindern
die dicht nebeneinanderliegenden Zylinder eines jeden Paares durch einen quer liegenden,
länglichen, die Zylinderenden teilweise übergreifenden, im Zylinderboden offen angeordneten
Brennstoffeinspritzraum miteinander verbunden, wobei der Brennstoff in der Längsrichtung
dieses Raumes eingespritzt wird.
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Bei Verbrennungsräumen dieser Art ist es nachteilig, daß am Ende des
Verbrennungsraumes tote Ecken entstehen, in denen beim Spülen Wirbel entstehen.
Nach der vorliegenden Erfindung hat nun der als Brennstoffeinspritzraum dienende,
die beiden Zylinder verbindende Kanal im Zylinderboden, der die Einzelzylinder teilweise
übergreift, die Form eines Doppelkegels mit zusammenfallenden Grundflächen, dessen
Achse quer zu den Zylinderachsen und in der durch diese bestimmten Ebene liegt.
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Hierdurch werden die toten Ecken vermieden. Zugleich wird aber auch
die Form des Verbrennungsraumes in anderer Beziehung günstiger als nach dem Hauptpatent.
Der an den Spitzen der Kegel fortfallende Rauminhalt kann an die Verbindungsstelle
beider Zylinder gelegt werden, wodurch hier der freie Querschnitt noch größer wird
als beim Hauptpatent. Dieser große Querschnitt in Verbindung mit der.strömungstechnisch
günstigen Form des Verbrennungsraumes bewirkt, daß der Spülwiderstand des [)-Zylinders
nach der Erfindung auch bei mit hoher Kompression arbeitenden Motoren sehr klein
ist. Außerdem paßt sich ein doppelkegelförmiger Einspritzraum noch besser als ein
einfach rohrförmiger der Form des eingespritzten Brennstoffstrahles an, so daß auch
hierdurch sich der Wirkungsgrad des Motors erhöht.
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Es sind nun bereits Motoren mit U-Zylindern bekannt, bei denen der
Kolbenboden die Gestalt eines Kegels besitzt, dessen Achse den Zylinderachsen parallel
ist. Eine derartige Gestalt ist aber für die Spülung außerordentlich ungünstig,
da die Kegelspitze einen Wirbelraum bildet, der große Strömungsverluste verursacht.
Außerdem läßt sich in einem solchen Verbrennungsraum auch keine günstige Anordnung
der Einspritzdüse erreichen. Ordnet man die Brennstoffdüse in der Kegelspitze an,
so trifft der eingespritzte Brennstoff nach kurzem Weg auf die Kolbenböden, wo er
Rußbildung verursacht Würde man sie aber quer anordnen, so träfe mangels einer ausgeprägten
Längsachse der Brennstoff gleichfalls nach kurzem Weg auf eine Wandung. Der Brennstoffeinspritzraum
nach der vorliegenden Erfindung hat dagegen eine ausgeprägte Längsachse in Richtung
der Gasströmung quer zu den Zylinderachsen. Spritzt man den Brennstoff in dieser
Richtung ein,
so paßt sich der Brennstoffstrahl der Form des Verbrennungsraumes
eng an, und man erhält eine yollkamrnene Verbrennung.
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Weiter hat man bereits vorgeschlagen, bei [)-Zylindern doppelkegelige
Verbrennungsräume anzuwenden, die sich quer über beide Kolben erstrecken. Diese
Verbrennungsräume konnten aber bei hoch komprimierenden Motoren nur sehr kleinen
Querschnitt erhalten, so daß die kühlende Oberfläche sehr groß wurde. Eine vollkommene
Verbrennung war mit ihnen daher nicht zu erreichen. Schließlich waren diese Verbrennungsräume
zum Teil im Zylinderboden, zum Teil im Kolbenboden untergebracht. Dadurch wird die
Wärme aufnehmende Fläche des Kolbenbodens, dessen Kühlung an sich schon schwierig
ist, noch vergrößert, so daß Überhitzungen des Kolbens unausbleiblich sind. Zugleich
wird hierdurch der Kolben unsymmetrisch, so daß er die Neigung erhält, im Zylinder
zu ecken.
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Nach der Erfindung übergreift dagegen der Verbrennungsraum die Zylinder
nur teilweise, wodurch er eine kompakte Form behält. Die Form der Kolben bleibt
unverletzt. Will man den Verbrennungsraum nicht ganz in den Zylinderboden verlegen
und symmetrischer gestalten, so wendet man kegelförmige Kolbenböden an. Auch hierbei
bleibt die Symmetrie der Kolben erhalten. Die Spitzenwinkel der flach kegelig ausgebildeten
Kolbenböden bzw. der ihnen angepaßten Zylinderböden und die Spitzenwinkel der Einspritzraumkegel
ergänzen sich hierbei zweckmäßig zu i8o°. Die beiden Teilkegel können unmittelbar
bzw. mit einer Ahrundung oder auch unter Zwischenschaltung eines zylindrischen Zwischenstückes
ineinander übergehen.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. i einen U-Zylinderblock mit nach der Erfindung ausgebildetem
Verbrennungsraum, Abb. a den Verbrennungsraum im Schnitt nach der Linie II-II der
Abb. i in kleinerem Maßstab.
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Im Boden A des Zylinderkopfes C ist ein doppelkegelförmiger Verbrennungsraum
B angeordnet. In den Zylinderkopf sind Laufbüchsen für die Kolben E eingesetzt.
Die Kolben sind durch Pleuelstangen F mit der im Gehäuse D gelagerten Kurbelwelle
H verbunden: Die Kolbenböden sind kegelig ausgebildet, und entsprechende
Kegelform besitzt auch der Zylinderboden. Der Verbrennungsraum bildet einen liegenden
Doppelkegel, dessen Spitzen mit den Spitzen der Zylinder-Bodenkegel ' zusammenfallen.
Der Kegelwinkel des Verbrennungsraumes ergänzt sich mit dem des Zylinderbodenkegels
zu i8o°. Daher ergibt sich bei höchster Kolbenstellung ein zur Achse symmetrischer
Längsschnitt des Verbrennungsraumes (Abb. i). In der Achse des Verbrennungsraumes
B ist die Brennstoffdüse X angeordnet, welche den Brennstoff in Achsenrichtung einspritzt.
An Stelle einer Brennstoffdüse können auch mehrere Düsen X, X1 vorgesehen sein.
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Für die Spülung stellt der Verbrennungsraum einen leicht gekrümmten
Kanal dar. Zwischen den beiden kegelförmigen Endstücken R1, R2, die in Verlängerung
der Zylinderkegel angeordnet sind, kann ein zylindrisches Mittelstück R, angeordnet
sein. Die Stücke R1, R2 können aber auch unmittelbar bzw. mittels einer Abrundung
ineinander übergehen.
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Die rohrartigen Hohlräume R1, R2, R", für die einseitig die Kolbenböden
als Begrenzung dienen, bilden einen Verbrennungsraum von für die Verbrennung günstiger
Gestalt. Der durch die Düsen X, X1 eingespritzte Brennstoffstrahl kann sich frei
entfalten, ohne auf Wandungen zu treffen. Andererseits bleiben auch keine toten
Winkel, deren Luftinhalt für die Verbrennung verlorengeht.