DE616250C

DE616250C - Two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE616250C
Application number: DE1930616250D
Authority: DE
Original assignee: G JENDRASSIK DIPL ING
Current assignee: G JENDRASSIK DIPL ING
Priority date: 1930-04-08
Filing date: 1930-09-10
Publication date: 1935-07-23

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine Bei. Zweitakibrennkraftmaschinen ist -es sehr wichtig, daß die Verbrennungsgase aus dem Zylinder am Ende des Expansionshubes möglichst restlos entfernt werden und der Zylinder vollständig mit frischem Brennstoffluftgemisch oder mit Frischluft gefüllt wird. Eine derartige Ausspülung des Zylinderraumes -soll möglichst so vorgenommen werden, daß dabei nur wenig frisches Gemisch oder Luft verbraucht wird, einerseits, damit der Spülmittelförderer und der Kraftbedarf desselben nicht übermäßig groß wird, anderseits, damit kein Teil der frischen Ladung durch die Auslaßöffnungenentweichen kann, ohne den Arbeitsprozeß der Maschine mitgemacht zu haben.Two-stroke internal combustion engine at. Two-fuel internal combustion engines - it is very important that the combustion gases from the cylinder at the end of the expansion stroke be removed as completely as possible and the cylinder completely filled with fresh fuel-air mixture or filled with fresh air. Such a flushing of the cylinder space -soll if possible be made so that there is little fresh mixture or air is consumed, on the one hand, so that the detergent conveyor and the power requirement of the same does not become excessively large, on the other hand, so that no part of the fresh load passes through the outlet openings can escape without participating in the working process of the machine to have.

Es ist bereits versucht worden, diese Aufgabe nach folgendem -Grundgedanken zu lösen: Die frische Gemischladung oder Frischluft wird in der Weise in den Zylinderraum eingelassen, daß dieselbe dort eine geordnete spiralförtn4ge Bewegung ausführt. Aus den Lehren der Mechanik folgt, daß die Gasteile von großer Geschwindigkeit, d. h. die frisch einströmende Ladung, dann infolge der Fliehkraft von der Achse des Wirbels möglichst wett entfernt werden, die sich in relativem Ruhezustand befindende Zylinderladung (Verbrennungsgase) dagegen in die Achse des Wirbels zurückgedrängt wird. Dementsprechend müssen die Auslaßöffnungen so angeordnet erden, daß sie möglichst in die Achsrichtung der Wirbelbewegung fallen, wodurch erreicht wird, daß die Verbrennungsgase hier zuerst austreten und die frische Ladung oder Frischluft die Auslaßöffnungen nur dann erreichen kann, wenn sie die Verbrennungsgase bereits. verdrängt hat.Attempts have already been made to accomplish this task according to the following basic idea to solve: The fresh mixture charge or fresh air is in the way in the cylinder space let in that it executes an orderly spiral movement there. From the teachings of mechanics it follows that the gas parts of great speed, d. H. the freshly inflowing charge, then off the axis as a result of the centrifugal force of the vertebra should be removed as much as possible, the one that is in a relative state of rest Cylinder charge (combustion gases), on the other hand, is pushed back into the axis of the vortex will. Accordingly, the outlet openings must be so arranged that they as possible fall in the axial direction of the vortex movement, whereby it is achieved that the combustion gases exit here first and the fresh cargo or fresh air through the outlet openings can only reach if they already have the combustion gases. has displaced.

Bei den bekannten Ausführungen dieser Art werden die vom Kolben gesteuerten Einlaßöffnungen an der Zylinderwand in der inneren (unteren) Kolbentotpunktlag@e derart angeordnet, daß die Achse des sich bildenden Wirbels mit der Zylinderachse zusammenfällt; als Folge hiervon müssen dann die Auslaßöfnungen entweder oben am Zylinderkopf oder unten im Kolbenboden in die Zylinderachse verlegt werden bzw. müßten dieselben, falls sie in der oberen oder unteren Kolbentotpunktlage seitlich am Zylinderkopf oder' an der Zylinderwandung angeordnet werden, eine durch die wirbelnde frische Ladung frei gelassene unmittelbare Verhindung mit der in der Zylinderachse befindlichen Gassäule besitzen. Diese Ausführungsweise ist mit verschiedenen Nachmeilen verknüpft, da z. B. die Anordnung der Auslaßorgane am Zylinderkopf -bei den Vorkammermaschinen mit Rücksicht auf die Vorkammer -, aber auch im Kolbenboden, nicht immer erwünscht oder nicht ohne bauliche Schwierigkeiten möglich ist. Außerdem wird die für die Drehbewegung zu beschleunigende Gassäule an dem einen Ende derselben neinseitig gefaßt, so daß der entlang der Zylinderachse spiralig aufsteigende Wirbel am Ende seines Weges, d. h. beim Auslaß, sicherlich nur geschwächt und weniger scharf ausgebildet ist, weshalb auch die Trennung der frischen Ladung von den Abgasen weniger vollkommen ist.In the known designs of this type, the inlet openings controlled by the piston are arranged on the cylinder wall in the inner (lower) piston dead center position in such a way that the axis of the vortex formed coincides with the cylinder axis; have as a result, then the Auslaßöfnungen be installed either on top of the cylinder head or the bottom of the piston head in the cylinder axis and would have the same, if they are arranged in the upper or lower Kolbentotpunktlage laterally on the cylinder head or 'against the cylinder wall, a fresh by the swirling charge Have left free direct connection with the gas column located in the cylinder axis. This mode of execution is linked to various subsequent miles, since z. B. the arrangement of the outlet members on the cylinder head - in the pre-chamber machines with regard to the pre-chamber -, but also in the piston head, is not always desirable or not possible without structural difficulties. In addition, the gas column to be accelerated for the rotary movement is gripped on one side at one end, so that the vortex rising spirally along the cylinder axis at the end of its path, i.e. at the outlet, is certainly only weakened and less sharp, which is why the fresh ones are separated Charge from the exhaust gases is less perfect.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel dadurch, daß sie eine derartige Anordnung für die Einlaß- und Auslaßöffbungen an der Zylinderwand vorsieht, daß die Wirbelachse mit der Zylinderachse nicht zusammenfällt, sondern dazu - etwa in halber Hubhöhe - senkrecht steht. Durch die Wahl einer die Zylinderwand derartig kreuzenden Wirbelachse und die Anordnung der Auslaßöffnungen in der Zylinderwand selbst wird man von den bezüglich des Zylinderkopfes oder des Kolbens gestellten Forderungen vollkommen unabhängig. Außerdem kann man die Einlaßöffnungen derart anordnen, daß die Einströmung in der Form eines breiten Baudes stattfindet, wodurch die Bedingungen für die Bildung eines kräftigen W'irb-els in viel höherem Maße befriedigt werden. Die Auslaßöffnungen liegen dabei an der einen oder beiden Stirnseiten der von der frischen Ladung eingehüllten Abgaswalze und können gleichfalls als kolbengesteuerte Öffnungen aufgefaßt werden, welche jedoch auch noch zusätzlich gesteuert werden müssen.The present invention overcomes these deficiencies in that they such an arrangement for the inlet and outlet openings on the cylinder wall provides that the vortex axis does not coincide with the cylinder axis, but to this - at about half the lifting height - is vertical. By choosing one the cylinder wall such intersecting vortex axis and the arrangement of the outlet openings in the cylinder wall even one is asked by those with regard to the cylinder head or the piston Requirements completely independent. You can also use the inlet openings in this way arrange that the inflow takes place in the form of a wide baud, whereby the conditions for the formation of a vigorous vortex are much more satisfied will. The outlet openings are located on one or both end faces of the The exhaust roller is enveloped by the fresh charge and can also be used as a piston-controlled one Openings are perceived, which, however, are also controlled in addition have to.

Die Abt. i, 2 und 4 stellen Längsschnitte der Zylinder von zwei verschiedenen Ausführungsformen von gemäß der Erfindung arbeitenden Maschinen, die Abb. 3 und 5 dagegen Querschnitte derselben dar.Dept. i, 2 and 4 represent longitudinal sections of the cylinders of two different ones Embodiments of machines operating according to the invention, FIGS. 3 and 5, on the other hand, shows cross sections of the same.

In den Abb. i, z und 3 macht der im Arbeitszylinder i bewegliche Kolben a in der Nähe seiner unteren Totpunktlage die Einlaßöffnungen 3 frei, welche auf einem kleineren Teil. des Zylinderumfanges, als dessen Hälfte beträgt, derart angeordnet sind, daß die einströmenden Gase in bezug guf die Zylinderachse kein Impulsmoment besitzen, d. h. dieselben untereinander parallel oder in bezug auf eine Axialebene des Zylinders symmetrisch angeordnet sind. Die Mitte der Auslaßöffnung.4 befindet sich an der Zylinderwandung in der mittleren Höhe des Kolbenhubes in einer zur vorerwähnten Symmetrieebene senkrechten Axialebene. Hinter -der Auslaßöffnung 4 ist der z. B. mittels Ventils 6 gesteuerte Querschnitt _5 angeordnet; der Auslaß kann jedoch auch mit Hilfe anderer vom Ventil abweichender Maschinenelemente, z. B. mittels eines den Kolben konzentrisch umgebenden Kreisschiebers, gesteuert werden. In den Abb. i, z und 3 ist nur ein einziger Auslaßquerschnitt und ein einziges Ventil ersichtlich, es können aber auch mehrere, z. B. an der dem Querschnitt 4 gegenüberstehenden Seite noch eines, angewendet werden.In Figs. I, z and 3 the piston in the working cylinder i makes movable a in the vicinity of its bottom dead center, the inlet openings 3 free, which on a smaller part. of the cylinder circumference, as half of which is arranged in this way are that the inflowing gases with respect to the cylinder axis no momentum own, d. H. the same parallel to one another or with respect to an axial plane of the cylinder are arranged symmetrically. The center of the outlet opening. 4 is located on the cylinder wall in the middle height of the piston stroke in one of the aforementioned Plane of symmetry, vertical axial plane. Behind the outlet port 4 is the z. B. arranged by means of valve 6 controlled cross section _5; however, the outlet can also with the help of other machine elements that differ from the valve, e.g. B. by means of a the piston concentrically surrounding the circular slide, can be controlled. In fig. i, z and 3 only a single outlet cross-section and a single valve can be seen, but it can also be several, z. B. on the side opposite the cross-section 4 one more thing to be applied.

Die Wirkungsweise ist (die folgende: Beim Abwärtsgäng des Kolbens z, noch bevor derselbe die F-inlaßöffnungen 3 frei gemacht hat, öffnet sich das gesteuerte Ventil 6, und die Abgase strömen durch die Öffnungen 4 und 5 aus, bis annähernd Atmosphärendruck erreicht ist. Erst jetzt erreicht der Kolben die Einlaßöffnungen 3, nach deren Öffnung der Spülvorgang beginnt. Die durch die -Öffnungen 3 einströmenden Frischgase strömen entlang der Kolb:enbodenoberfläche an der den Einlaßöffnungen gegenüberliegenden Zylinderwand bis zum Zylinderdeckel empor und werden an diesem auf die Seite der Einlaßöffnungen wieder umgelenkt, wo sie, abwärts strömend, die Einlaßöff'nungen wieder erreichen. Die Gasströmung ist eigentlich eine spiralförmig wirbelnde Bewegung, in welcher die mit großer Geschwindigkeit strömenden frischen Gasteilchen die Neigung haben, sich von der Achse der Strömung möglichst zu entfernen. Die sich im Ruhezustand befindenden, in der Wirbelachse zurückbleibenden Verbrennungsgase werden daher durch die in derselben Achsenrichtung angeordneten Auslaßöffnungen in dem Maße nach außen. verdrängt, wie das frische Gas in den Zylinderraum einströmt. Auf diese Weise ist eine wesentliche Vermischung von frischen Spülgasen und Verbrennungsgasen nicht möglich, und es kann eine gute Spülung -erzielt werden. Das Ventil 6 kann- geschlossen' werden, bevor der Kolben die E3nlaßöffnungen verdeckt, und der Zylinderraum kann so auf den Druck der Spülgase aufgeladen werden.The mode of action is (the following: When the piston descends z, even before it has cleared the inlet openings 3, it opens controlled valve 6, and the exhaust gases flow out through the openings 4 and 5, to approximately atmospheric pressure is reached. Only now does the piston reach the inlet openings 3, after which the rinsing process begins. The flowing in through the openings 3 Fresh gases flow along the piston bottom surface at the inlet openings opposite cylinder wall up to the cylinder cover and are attached to this redirected to the side of the inlet openings, where they, flowing downwards, the Reach inlet openings again. The gas flow is actually a spiral whirling motion in which the fresh ones flowing at great speed Gas particles tend to move away from the axis of the flow as much as possible. The combustion gases that are in the quiescent state and remain in the vortex axis are therefore through the outlet openings arranged in the same axial direction to the same extent to the outside world. displaces how the fresh gas flows into the cylinder space. In this way there is a substantial mixing of fresh purge gases and combustion gases not possible, and a good flush can be achieved. The valve 6 can- are closed 'before the piston covers the inlet openings, and the cylinder chamber can thus be charged to the pressure of the purge gases.

Die Abb.4 und 5 stellen eine etwas abweichende Ausführung derselben gr undsätzlichen Bauform dar. Bei dieser besitzt der Kolben z zwecks guter Führung der einströmenden Gase die Vertiefung 7, welche die Streuung des einzuführenden Gasstrahles verhindert. Ventil 6 ist bei diesem Bespiel zur Zylinderachse senkrecht angeordnet, statt des Ventils kann aber auch. hier irgendein anderes gesteuertes Absperrorgan. verwendet werden. Die Wirkungsweise dieser Bauform ist die gleiche wie bei der in den Abb. i, z und 3 dargestellten.Figures 4 and 5 represent a slightly different version of the same basic design. In this case, the piston z has the purpose of good guidance of the inflowing gases the recess 7, which is the scattering of the to be introduced Gas jet prevented. In this example, valve 6 is perpendicular to the cylinder axis arranged, but can also be used instead of the valve. here any other controlled Shut-off device. be used. The mode of operation of this design is the same as in the case of the one shown in Figs. i, z and 3.

Eine Maschine gemäß der Erfindung ist geeignet als Vergasermaschine, bei der dem Zylinder ein fertiges Gemisch zugeführt wird, oder als Gasmaschine, bei. welcher Luft und Gas gesondert eingeführt werden, oder als Einspritzmaschine, bei der die Verbrennungsgase nur mittels frischer Luft ausgespult werden. Sie eignet sich weiter auch zum Verbrennen von staubförmigem Brennstoff. Bei Gasmaschinen werden die Spülöffnungen gewöhnlich in besondere Gas- und Luftöffnungen geteilt, deren Form und Größe verschieden ist.A machine according to the invention is suitable as a carburetor machine, in which a finished mixture is fed to the cylinder, or as a gas engine, at. which air and gas are introduced separately, or as an injection machine, in which the combustion gases are only flushed out with fresh air. She is suitable can also be used to burn fuel in the form of dust. at Gas machines usually have the purge ports in special gas and air ports divided, the shape and size of which is different.

Claims

PATENT CLAIM: Two-stroke internal combustion engine with working piston controlled Inlet and outlet slits, in which, after opening the outlet, the one made of air or a mixture existing fresh flushing and loading equipment is introduced, characterized in that that the outlet slots (q.) are diametrically opposite each other at about half the stroke height or are only arranged lying on one cylinder half and are additionally controlled, the inlet slots (3), on the other hand, close symmetrically in the vicinity of the inner dead center are arranged in an axial plane which is perpendicular to that laid through the center of the outlet Axialehene stands, and that the inlet slots (3) are directed and the peripheral parts, occupying the inlet and outlet slots are matched so that the entering Flow first over the piston head and then on the opposite, from outlet slots uninterrupted wall flows to the cylinder cover, flows along this and descends on the wall containing the inlet slots and thus encloses an exhaust gas roller, -whose one or both end faces to lie after outlet slots.