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Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine Im Patent 583 885 ist
für gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschinen beschrieben, wie im Arbeitszylinder
eine intensive ungeordnete Wirbelung erzeugt wird, die eine innige Mischung des
Brennstoffes mit den einzelnen Luftteilchen herbeiführt. Die starke, ungeordnete
Wirbelung der Zylinderfüllung wird bei dieser Maschine durch das senkrechte Auftreffen
zweier Rufladeströme in die Wege geleitet; hierbei wird der Arbeitszylinder über
zwei Kanäle von oben her derart aufgeladen, daß ein Luftstrom parallel oder nahezu
parallel zur Zylinderachse einkommt und ein Kraftstoff-Luft-Gemisch im wesentlichen
senkrecht zur Zylinderachse in drallförmigem Strome eingeführt wird. Da, wie in
der Beschreibung des Hauptpatentes dargelegt, zur Einleitung und Aufrechterhaltung
der Wirbelung die im Moment des Ruftreffens frei werdenden Energien dienen, so ist
es für derartige Maschinen besonders wichtig, den Füllungsströmen hohe Bewegungsenergien
zu erteilen. Unter besonderen Umständen, namentlich bei geringen Umdrehungen der
Maschine, reicht jedoch die kinetische Energie der beiden Ströme im Zusammenhang
mit der rotatorischen Energie des Kraftstoff-Luft-Gemisches nicht aus, um eine innige
Verwirbelung herbeizuführen. Die Erfindung sieht Einrichtungen zur Verbesserung
der ungeordneten Wirbelung der Zylinderfüllung und der daraus resultierenden guten
Durchmischung des Brennstoffes mit der Luft vor. Zu diesem Zweck wird den in den
Zylinder eintretenden Füllungsströmen hohe Bewegungsenergie erteilt. Hierzu besteht
die Möglichkeit, wenn neben der drallförmigen Bewegung des Brennstoff-Luft-Gemisches
auch der parallel zur Zylinderachse eintretende Luftstrom in drallförmigem Strome
in den Zylinder eingeführt wird.
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Es ist bereits der Vorschlag gemacht, die Zylinderfüllung der Zweitaktbrennkraftmaschinen
von oben her derart in den Zylinder einzuführen, daß dieselbe im kreisenden Strom
parallel zur Zylinderachse im Zylinderhohlraum fortschreitet. Mit diesen bekannten
Maßnahmen ist jedoch ein anderer Vorteil als der einer intensiven Durchmischung
der Zylinderfüllung angestrebt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird am Beginn der Spülungsperiode
ein nahezu oder genau parallel zur Zylinderachse gerichteter Frischluftstrom mit
drallförmiger Bewegung in den Zylinderhohlraum eingeführt, so daß er als schnell
kreisende Säule schraubenlinienförmig vom Zylinderkopf her fortschreitet und
die
Abgase durch den Auspuffkanal ins Freie jagt. Zur Bildung der frischen Ladung wird
außer der weiter einströmenden kreisenden Luft ein Brennstoff-Luft-Gemisch oder
Gas durch den senkrecht zur Zylinderachse einmündenden Kanal in drallförmigem Strome
derart in den Zylinder eingeführt, daß die beiden Ströme sich treffen.
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Zur Einleitung der Drallbewegungen ist in jedem Zuführungskanal eine
nahezu oder genau senkrecht zur Kanalwand stehende Scheibe angebracht, die mit mehreren
schräg gestellten Durchtrittskanälen versehen ist. Beim Durchtritt durch diese schrägen
Kanäle erfährt jeder Strom vor oder während seines Eintrittes in den Arbeitszylinder
die erwähnte drallförmige Bewegung.
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Im anderen Falle können selbstverständlich Verbesserungen durch das
Auftreffen mehrerer Aufladeströme erzielt werden. In Ansehung dieser vorteilhaften
Aufladeart und ihrer einfachsten Anwendungsmöglichkeit kann das Brennstoff-Luft-Gemisch
in mehrere Ströme aufgeteilt werden, die wiederum senkrecht auf den gleichfalls
in den Zylinder eintretenden kreisenden Luftstrom mit drallförmigen Bewegungen auftreffen.
Solche und andere Ausführungen der Erfindung sind ohne weiteres bei Ein- und Mehrzylindermaschinen
möglich. Das Wesen derselben besteht jedoch darin, daß alle in den Zylinder eintretenden
Aufladeströme am geeignetsten sich senkrecht im Zylinder treffen, so daß die kinetische
und rotatorische Energie dieser Ströme restlos in Wirbelung umgesetzt wird. Derselbe
Zweck kann natürlich auch erreicht werden, jedoch nicht in dem Maße, wie vorher
beschrieben, falls zur Erzeugung der Wirbelung nur die kinetische Energie der Ströme
herangezogen wird, d. h. wenn den Strömen keine Drallbewegungen erteilt werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung dienen die in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele. Die Fig. i ist ein senkrecht stehender Schnitt durch den neuen
Motor. Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung nach Fig. i und
stellt einen Horizontalschnitt durch den Arbeitszylinder und den Gemischeintrittskanal
dar.
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Wie aus der Fig. i hervorgeht, bedeutet a den Arbeitszylinder, der
nach Freilegung des Auspuffkanals g durch die Oberkante des Kolbens in bekannter
Weise vom Zylinderkopf her mit frischer Luft ausgespült werden kann. Zur Bildung
der frischen Zylinderladung wird außer der weiter einströmenden Luft ebenfalls ein
Brennstoff-Luft-Gemisch oder Gas in denArbeitszylinder eingeführt. Die Zylinderfüllung
tritt durch die beiden Kanäle c und h in den Arbeitszylinder a ein, die beide durch
einfache Ventilkegel b und k abgeschlossen werden können. Um nun eine
intensive, ungeordnete Wirbelbewegung der Zylinderfüllung und damit eine innige
Mischung des Brennstoffes mit den einzelnen Luftteilchen innerhalb des Zylinders
herbeizuführen, wird nach der Erfindung der Luft-und der Brennstoff-Luft-Gemisch-Strom
so in den Arbeitszylinder a eingeführt, daß beide mit drallförmigen Bewegungen im
wesentlichen senkrecht im Zylinder auftreffen. Um vorher erwähnten Zweck mit möglichst
einfachen Mitteln zu erreichen, werden in Ansehung der Gleichstromspülung die beiden
Einlaßkanäle c und h am besten derart in den Zylinder a eingeführt, daß der Luftstrom
mit drallförmiger Bewegung parallel oder nahezu parallel zur Zylinderachse durch
den Kanalc in den Zylinder a einkommt und der Brennstoff-Luft-Gemisch-Strom im wesentlichen
senkrecht zur Zylinderachse durch den Kanal h ebenfalls in drallförmigem Strome
eingeführt wird. Erfindungsgemäß ist zwecks Einleitung der drallförmigen Bewegung
des Luftstromes in dem Kanal c eine senkrecht zur Kanalwand stehende Scheibe d mit
schräg gestellten Durchtrittskanälen f angebracht. Die Figur zeigt weiter die Brennstoffdüse
i, durch die der Brennstoff in fein verteilter Form dem durch den Kanal h hindurchtretenden
Strom zugesetzt werden kann.
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Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung nach Fig.
i und stellt einen Horizontalschnitt durch Arbeitszylinder und Gemischkanal dar.
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Der Brennstoff-Luft-Gemisch-Strom tritt hier nach dem Verlassen der
Brennstoffdüse durch zwei Kanäle cl und c2, die gegenüberliegend in den Arbeitszylinder
einmünden, in den Zylinderhohlraum a1. Der Abschluß der Kanäle cl und c2 kann durch
einfache Ventilkegel b1 und b2 erfolgen. Der Gemischstrom wird demnach bei dieser
Maschine in zwei Ströme aufgeteilt, die senkrecht auf den gleichfalls parallel zur
Zylinderachse eintretenden Luftstrom auftreffen.
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Die Fig. 3 und q. zeigen die in dem Luftkanal c angebrachte Scheibe
d mit den schrägen Kanälen f in einem größeren Maßstabe. Dieselbe Scheibe kann auch
in dem Gemischkanal h angebracht werden. Während die Fig. 3 die Ansicht der Scheibe
mit einem Schnitt .4-A durch die Linie der Fig. q. zeigt, stellt die Fig. q. den
Grundriß dar.
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Es können auch j edwelche Vorrichtungen, die geeignet sind, den Luftstrom
in eine kreisende Bewegung mit mehr oder weniger Umdrehungsgeschwindigkeit zu setzen,
in den Luftzuführungskanälen angebracht werden. Das Wesentliche der Erfindung liegt
darin, daß auch dem Luftstrom eine drallförmige Bewegung erteilt wird, um für die
nachfolgende Durchwirbelung im Zylinder eine große Energiemenge zur Verfügung zu
haben.