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Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine Die vorliegende Erfindung
betrifft leine Einrichtung, welche den Zweck hat, den Arbeitszylinder einer Zweitaktmaschine
mit einer Mischtang von Luft und Brennstoff, insbesondere schwerem Brennstoff (z.
B. Motorentreiböl), in zwei - Stromrichtungen vom Zylinderkopf her derart aufzuladen,
daß :ein Luftstrom parallel zu der Zylinderachse in den Arbeitszylinder einströmt
und ein Brennstoff-Luft-Gemisch im wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse mit
drallförmiger Bewegung derart eingeführt wird, daß die beiden Ströme sich treffen.
Durch das Aufeinandertrefen beider Ströme und infolge der drallförmigen Bewegung
des Brennstoff-Luft-Gemisches wird eine innige Mischung des Brennstoffres mit den
einzelnen Luftteilchen und eine Bewegung der Zylinderfüllung bis zum Moment der
Entzündung herbeigeführt.
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Es ist bereits der Vorschlag gemacht, den Arbeitszylinder einer Zwcitaktmascbne
von oben her in zwei Stromrichtungen aufzuladen. Hier treten Gas und Luft durch
zwei schief verlaufende Kanäle in zwei entgegengesetzt kreisende Ströme in den Verdichtungsraum.
Mit dieser bekannten Ausführung sind jedoch andere Vorteile als die Durchwirbelung
der Zylinderfüllwig angestrebt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Arbeitszylinder der neuen
Zweitaktbrennkraftmaschine im Aufladeprozeß in zwei Stromrichtungeai, die im wesentlichen
senkrecht zueinander liegen, aufgeladen. Während über einen "Kanal Frischluft nahezu
äder genau parallel zur Zyliziderachse einströmt,. gelangt über einen anderen Kanal,
der im. wesentlichen senkrecht zur Zylinderachse angeordnet ist, gut vernebeltes
Brennstoff-Luft-Gemisch :oder Gas so in - den Arbeitszylinder, daß beide Ströme
in demselben aufeinander- -treffen. Zum Ausspülen und Reinigen des Zylinders von
verbrauchten Gasen dient der längs der Zylinderachse eintretende Luftstrom, der
die Abgase in bekannter Weise im Gleichstrom durch einen durch den Kolben gesteuerten
Auspuffkanal jagt. Das beschriebene Aufladeverfahren bewirkt, daß pinmal eine gute
Durchmischung des Brennstoffes mit der Luft in die Wege geleitet wird und zum anderen
durch die Bewegung der Zylinderfüllung eine Niederschlagung des Brennstoffes (an
den Zylinderwänden verhindert wird. Zur Erzielung einer besseren Wirkung bei der
Durchmischung wird .dem Brennstoff-Luft-Gemisch vor oder während seines Eintrittes
in den Zylinder eine drallförmige Bewegung mitgeteilt.
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Zur Bildung des können bei der neuen gemischverdichteinden Zweitaktmaschine
die mannigfaltigsten Einricb!tungen:angewendet werden. Hier zum Beispiel wird das
Brennstoff-Luft-Gemisch vor. seinem Eintritt in den Arbeitszylinder in einem dem
Zweck ,entsprechenden ölvergaser gebildet. Der Brennstoff wird hier vermittels eines
Druckkolbens aus dem Verteilerzylinder auf eine Düse gepreßt. Bei seinem Austritt
aus der Düse prallt der Brenristoffnehel in fein
verteilter Form
auf einen Zerstäubungskegel. Dieser Vorgang vollzieht sich im sogenannten kritischen
Querschnitt einer Luftdüse und in demselben Zeitintervall, in dem die Frischluft
vorbeistreicht. Durch die Einschnürung der Luftdüse wird die Eintrittsgeschwindigkeit
des Luftstromes auf ihr Maximum gebracht, so daß der Brennstoff sich intensiv mit
der Frischluft vermengt. Der Gemischeintrittskanal ist von dem Arbeitszylinder durch
einen Ventilkegel abgeschlossen, der entweder durch den Druck des .eintretenden
Stromes automatisch oder aber zwangsläufig betätigt wird. Der Druckkolben steuert
mit seiner oberen Kante den Eintrittskanal des Brennstoffes vom Haupttank nach dem
Verteilerzylinder. Je nachdem die neue Maschine mit halber oder voller Last laufen
soll., kann auch die durch die Düse gedrückte Brennstoffmenge durch entsprechende
Einrichtungen reguliert werden. In dem Gemischeintrittskanal ist eine Scheibe mit
schräg gestellten Durchtrittskanälen angebracht. Beim. Durchtritt durch diese schrägen
Kanäle .erfährt der Gemischstrom die eingangs erwähnte Drallbewegung.
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Die Anwendungsmöglichkeit der Erfindung ist für alle Zweitaktbrennkraftmaschinexi
gegeben. 'Hierbei wird der Arbeitszylinder durch eine Kolbenpumpe oder durch einen
Rotationskompressor in bekannter Weise von oben her ausgespült und nach Beendigung
des Spülungsprozesses in vorher erwähnter Weise aufgeladen. Der Gedanke, den Arbeitszylinder
der Zweitaktmaschinen mit Hilfe von Kolbenpumpen und Luftkompressoren aufzuladen,
ist an sich nicht neu. Das Wesentliche der Erfindung liegt in der Art der Aufladung
des Arbeitszylinders mit einem Brennstoff-Luft-Gemisch, das infolge der Durchwirbelung
und Bewegung derart gute thermische Vorgänge zeitigt.
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In der Zeichnung ist als Beispiel die neue gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine
im Schnitt dargestellt. Die Pfeile deuten die Einströmrichtungen der Luft und des
Bnennstoff-Luft-Gemisches in den Arbeitszylinder an. Der Auspuffkanal wird in bekannter
Weise durch den Arbeitskolben im unteren Totpunkt gesteuert.
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Der Arbeitszylindera wird über den Kanal, der durch das Ventil b beherrscht
wird, durch einen Luftstrom im Gleichstrom ausgespült . und aufgeladen. Nach Schluß
oder kurz vor dem Schließen des Auspuffkanals durch den Arbeitskolben gelangt über
den Kanal e gut vernebeltes Brennstoff-Luft-Gemisch in den Arbeitszylinder a. Die
Figur zeigt weiter den Dnickkolbend, welcher den Brennstoff aus dem Verteilerzylinder
ie durch eine Düse f auf den Zerstäubüngskegel g drückt. Der Ventilkegel 1i läßt
das Brennstoff-Luft-Gemisch, welches durch die schrägen Kanäle i einer im Gemischzuleitungskanal
c senkrecht stehenden Scheibe k einen Drall erfährt, in den Arbeitszylindera gelangen.
Die Auf- und Abwärtsbewegung des Druckkolbens d wird wie in bekannter Weise durch
Nockenl und Rückholfeder m erzielt. Der Druckkolben d steuert mit seiner
oberen Kante den EintrittskanaLo des Brennstoffes vom Haupttank in den Verteilerzylinder.
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Je' nachdem nun den schrägen Löcherni in der Scheibe k eine größere
oder kleinere Neigung gegeben wird, wird auch der durch die schrägen Kanälg hindurchtretende
Gemischstrom eine stärkere ,oder schwächere Drallbewegung ausführen. Ferner ist
es ohne weiteres möglich, den Kanälen :eine I-inks-bzw. Rechtsneigung zu geben.
Von diesem Gesichtspunkt aus können für die Einleitung der Drallbewegung auch andere
Einrichtungen im Gemischzuleitungskanal vorgesehen werden. So können zum Beispiel
in dem Kanal mehrere Scheiben mit schrägen Kanälen ,oder es kann in demselben ein
feststehendes Flügelrad angebracht werden. Durch die schräg gestellten Flügel zerfährt
der Strom ebenfalls eine Drallbewegung.
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Solche und andere Ausführungen sind ohne weiteres bei Eiei- und Mehrzylindermaschinen
möglich. Das Wesentliche der Erfindung liegt jedoch darin, daß dem in den Zylinder
eintretenden Gemischstrom eine hohe Drallbewegung erteilt wird, um für die nachfolgende
Durchwirbelung im Zylinder eine große Energiernerige zur Verfügung zu haben. Hierzu
besteht auch die Möglichkeit natürlich nicht in dem Maße wie vorher, wenn zu der
Wirbelung nur die kinetische Energie des Gemischstromes herangezogen -wird, d. b.
wenn die Scheibe mit den schräg gestellten: Kanälen in dem Gemischkanal nicht angebracht
wird.