DE636659C - Arbeitsverfahren fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen mit ineinanderlaufenden, gegenlaeufigen Kolben - Google Patents

Arbeitsverfahren fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen mit ineinanderlaufenden, gegenlaeufigen Kolben

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DE636659C
DE636659C DEN32405D DEN0032405D DE636659C DE 636659 C DE636659 C DE 636659C DE N32405 D DEN32405 D DE N32405D DE N0032405 D DEN0032405 D DE N0032405D DE 636659 C DE636659 C DE 636659C
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fuel
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internal combustion
cylinder
combustion engines
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/28Engines with two or more pistons reciprocating within same cylinder or within essentially coaxial cylinders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/025Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle two

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Arbeitsverfahren für Zweitaktbrennkraftmaschinen mit ineinanderlaufenden, gegenläufigen Kolben Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung im Arbeitsverfahren für Zweitaktbrennkraftmaschinen mit ineinanderlaufenden, gegenläufigen Kolben, bei denen eine oben geschlossene Hülse und ein in dieser gleitender Kolben gegeneinander bewegt werden und bei denen die Brennstoffladung in einer zum Zylinder hin offenen Vorkammer vorkomprimiert und dann in den Raum zwischen Hülsenkopf und Kolben eingeführt wird, wo sie die Verbrennungsrückstände verdrängt und dann durch die gegenläufige Bewegung von Hülsen und Kolben weiterkomprimiert upd entzündet wird.
  • Das Arbeitsverfahren nach der Erfindung besteht darin, daß bei dieser Art von Maschinen an einem Ende des Hubraumes die Verbrennungsluft oder das Brennstoffluftgemisch beim Einströmen in Rotation versetzt wird, so daß eine in sich geschlossene Schicht entsteht, und am anderen Ende des Hubraumes beim Schließen der Auspuffschlitze im Zylinderraum Brenngase verbleiben, worauf beim Kompressionshub die rotierende Schicht unvermischt gegen die Brenngase gepreßt wird und die Selbstentzündung erfolgt.
  • Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen mit in einem festen Zylinder arbeitenden Kolben ist es zwar bereits bekannt, einen Teil der Brenngase im Zylinder für den nächsten Arbeitsgang eingeschlossen zu halten, um deren Wärmeinhalt zusammen mit der Kompressionswärme zur Selbstentzündung auszunutzen. Dabei findet jedoch entweder eine absichtliche innige Mischung der Gasrückstände mit dem Brennstoff statt, was eine unvollständige Verbrennung zur Folge hat, oder es wird der Brennstoff mit einem sauerstoffarmen Zerstäubungsmittel in eine besondere Verbrennungskammer eingeführt, die mit dem Zylinderraum durch Schlitze in Verbindung steht, während das brennbare Gemisch erst im Augenblick der Zündung durch Einführung der Verbrennungsluft in die Brennkammer erzeugt wird. Bei dieser zweiten Ausführung, die wegen der besonderen Brennkammer nur bei Brennkraftmaschinen mit feststehendem Zylinder möglich ist, sind außerdem die Verbindungsschlitze zwischen dieser Kammer und dem eigentlichen Zylinderraum zwar tangential zur Zylinderwandung, aber zueinander entgegengesetzt gerichtet, so daß eine rotierende Brennstoffschicht, wie sie zur Verhinderung einer Mischung von Brenngasrückständen nötig ist, nicht entstehen kann und durch den Zusammenprall der einander entgegengerichteten Brenngasströme eher eine Wirbelbildung und damit eine Mischung mit den Brenngasrückständen eintritt.
  • Wegen dieser besonderen Anordnung der einander entgegengerichteten Einlaßkanäle besteht auch keine Möglichkeit, die Rotationsgeschwindigkeit der Brennstoffladung zu beeinflussen, die nach der Erfindung mit Vorteil zur Verlagerung des Zündzeitpunktes, z. B. durch Änderung der Eintrittsquerschnitte, ausgenutzt wird .
  • Bei Zweitaktbrennkraftmaschinen ist es ferner schon bekannt, die Luft oder dae°. Brennstoffluftgemisch durch tangential :' Zylinderwand gerichtete Eintrittsschlitze;'°stoin den Zylinder einzuführen, daß eine rofö@` rende Bewegung entsteht. Diese hat dabei aber ausschließlich den Zweck einer besseren Spülung und Reinigung des Zylinderinhalts von den Brenngasrückständen.
  • Ferner sind bei der Erfindung Vorkehrungen vorgesehen, um die Maschine mit Rohöl arbeiten zu lassen.
  • Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer gemäß der Erfindung gebauten Verbrennungskraftmaschine dargestellt, und zwar zeigen: Abb. i einen Längsschnitt durch die Maschine, Abb. 2 einen waagerechten Querschnitt nach der Linie A-A der Abb. 1, " Abb. 3 einen waagerechten Querschnitt nach der Linie B-B der Abb. i,-Abb.4 einen TeiIquerschnitt-im rechten Winkel zu Abb. i, Abb. 5 die Gleithülse in Ansicht, zum Teil im Schnitt, Abb. 6 die feste Hülse in Ansicht.
  • In dem Maschinenzylinder i arbeitet geradlinig die Hülse 2, die an ihrem der Kurbelwelle q. entgegengesetzten Ende 211 geschlossen ist und von der Kurbelwelle durch Verbindungsstangen 5 und Kurbeln 511 angetrieben wird. In einer im Innern der beweglichen Hülse 2 angeordneten festen Hülse i2 arbeitet ein Kolben i i, der durch eine Stange io mit einer den Kurbeln 511 entgegengesetzten Kurbel ioa der Kurbelwelle 4 verbunden ist. Die bewegliche Hülse 2 und der Kölben ii bewirken einen Ausgleich der Kurbelwelle 4 und bewegen sich stets in entgegengesetzten Richtungen.
  • Der Zylinder i ist an seinem oberen Ende offen und reicht in eine anfängliche Kompressionskammer 16, in welche die Brennstoffmischung durch ein Rückschlagventi136 eingelassen wird. Die Verlängerung des Zylinders i ist mit Öffnungen 14 versehen. Ein oben offener Ring 32 mit Öffnungen 37 umgibt die Verlängerung des Zylinders i und ist auf letzterem durch eine Stange 33 verstellbar, die durch eine Stoffbüchse 35 geführt und mit einem außen an der Maschine angeordneten Handgriff 34 versehen ist.
  • Die bewegliche Hülse 2 hat nahe an ihrem Kopfende 11a Öffnungen 13, die mit den Öffnungen 14 der Zylinderverlängerung in Übereinstimmung gebracht werden, wenn die Hülse 2 am Ende ihres Auswärtshubes ist.
  • Die feste Hülse 12 reicht in das Kurbelgehäuse -i 5, damit der Kolben i i und die bewegliche Hülse 2 so nahe als praktisch möglich. zur Kurbelwelle 4 gebracht werden und rLdie Bauhöhe der Maschine verringert wird. @@~":In der festen Hülse 12 sind Auslaßöffnunejl iaa angebracht (Abb. 6), die durch an der @!@ixßenseite dieser Hülse gebildete Ansätze 1811 mit Auslaßöffnungen 18 im Zylinder i zusammenarbeiten (Abb.4). Die Auspufföffnungen i8 sind je nach Wunsch direkt in die Atmosphäre offen oder mit einem gemeinsamen Auspuffrohr verbunden.
  • Damit die bewegliche Hülse 2 an den Ansätzen i811 vorbeigeht, ist diese Hülse bei ig ausgespart (Abb. 5).
  • Die Wirkungsweise der Maschine ist kurz folgende.
  • Bei der Bewegung der Hülse? gegen die Kurbelwelle 4 wird eine Ladung Brennstoffgemisch durch das Zufuhrrohr 35" und durch das Ventil 36 in die Kammer 16 eingesaugt. Bei der Rück- oder Auswärtsbewegung der Hülse 2 wird diese Ladung Brennstoffgemisch durch. die letztere in der Kammer 16 komprimiert, worauf diese komprimierte Brennstoffladung durch die mit den Öffnungen 14 in der Zylinderverlängerung übereinstimmenden Öffnungen 37 des entsprechend eingestellten Ringes 32 und durch die mit den Zylinderöffnungen 14 übereinstimmenden Öffnungen 13 der Hülse 2 in die Verbrennungskammer der Maschine gelangt, die oben durch den Kopf 211 der Hülse :2 und unten durch den Kolben i i begrenzt wird.
  • Die Hülse?, und der Kolben i i arbeiten dann gegeneinander, wobei die Öffnungen 13 der Hülse z durch den Zylinder i geschlossen werden, während die Auspufföffnungen i211 durch den Kolben i i geschlossen werden. Die in die Verbrennungskammer eingeführte Ladung wird dadurch komprimiert und im entscheidenden Augenblick durch einen Funken der Kerze 2i entzündet, die in die Zylinderwand eingesetzt -ist und deren Funken in die Verbrennungskammer durch eine Öffnung 13 eingeführt wird, die mit der Zündkerzenkammer 2i11 in Übereinstimmung kommt.
  • Die Hülse 2 und der Kolben i i werden dann durch den erzeugten Kraftimpuls voneinander bewegt, wobei die Hülse :2 eine weitere Ladung Brennstoffgemisch, die während ihres Einwärtshubes in die Kammer 16 eingesaugt worden ist, in dieser Kammer 16 komprimiert und schließlich die komprimierte Ladung in den Verbrennungsraum führt, während der Kolben i i die Auslaßöffnungen r211 freigibt und einen Teil der verbrauchten Verbrennungsgase in die Atmosphäre entweichen läßt.
  • Wenn die Maschine einmal in Arbeit gesetzt ist, kann die Zündkerze 21 außer Betrieb gesetzt werden, da die Zündung der komprimierten Ladung in der Verbrennungskammer jetzt in nachfolgender Weise bewirkt wird.
  • Der Kolben i i schließt bei Beginn seines Einwärtshubes die Auspufföffnungen i2a, wtr bei ein Rückstand an verbrauchten Verbrennungsgasen in der Verbrennungskammer verbleibt. Dieser bisher als schädlich angesehene Rückstand an verbrauchten wertlosen Gasen wird zur Zündung der in die Verbrennungskammer eingeführten Brennstoffladungen benutzt. Da jedoch eine unkontrollierbare Mischung der zurückgehaltenen Rückstände an verbrauchten Gasen mit den neu oder frisch eingeführten Brennstoffladungen eine unkontrollierbare Zündung der letzteren bewirken und dabei den beabsichtigten Zweck vereiteln würde, ist es notwendig, eine solche Mischung bis zu dem gewünschten Zeitpunkt der Zündung zu verhindern oder, in anderen Worten, die Brennstoffgemischladungen und die zurückgehaltenen Rückstände getrennt zu halten, bis der entscheidende Kompressionszeitpunkt eingetreten ist und die Hülse :2 und der Kolben i i in den günstigsten Stellungen sind, um die Kraftimpulse zu erhalten.
  • Es wurde gefunden, daß ein genügend dichtes Brennstoffgemisch im oberen Teil der Verbrennungskammer sich nicht mit den zurückgehaltenen Rückständen der verbrauchten Gase im unteren Teil der Verbrennungskammer mischen wird und daß beim Zusammenpressen die in den Rückständen der verbrauchten Gase enthaltenen Hitzeeinheiten schließlich durch das Brennstoffgemisch aufgenommen werden. Diese absorbierte Hitze vereinigt sich mit der durch die Kompression erzeugten und mit der bereits in dem Brennstoffgemisch enthaltenen Hitze, um letzteres zu zünden und einen Kraftimpuls zu erzeugen. Daher wird sich, wenn die Temperatur des Brennstoffgemisches, nachdem diese durch die Aufnahme der Hitzeeinheiten aus den Rückständen der verbrauchten Gase weiter gesteigert und genügend ist, im Kompressionsaugenblick, wenn ein Kraftimpuls gewünscht wird und auch die Kompression für diesen Zweck hoch genug ist, das Brennstoffgemisch entzünden und einen Impuls erzeugen.
  • Die Dichte des Brennstoffgemisches innerhalb der Verbrennungskammer der Maschine wird dadurch erreicht, daß die Brennstoffladung in diesen Raum in solcher Weise eingeführt wird, daß sie eine rotierende Bewegung darin erhält. Diese letztere wird dadurch erzeugt, daß die Öffnungen 13 (Abb. 2) in der beweglichen Hülse :2 so geformt sind, daß ihre senkrechten Kanten nicht radial durch die Hülse gehen, sondern schräg gerichtet sind, wodurch das-Brennstoffgemisch in einem rotierenden und dichten Zustand am oberen Ende der Hülse 2 zurückgehalten und -7bei der Abwärtsbewegung der Hülse-, schließlich, während es sich noch in rotierendem Zustand befindet und bevor eine Zerstreuung eintreten kann, in einen solchen innigen Kontakt mit den aufwärts gedrückten Rückstandsgasen gebracht wird, daß die Zündung des Brennstoffgemisches eintritt. Die COffnungen 14 in der Verlängerung des Zylinders i und die Öffnungen 37 im Ring 32 können in ähnlicher Weise wie die Öffnungen 13 geformt sein.
  • Durch Beschränkung der Weite der öffnungen 14 mittels des mit Öffnungen versehenen Ringes 32 und durch Vergrößerung der Geschwindigkeit der Brennstoffgemischstrahler wird eine verstärkte Drehung des Brennstoffgemisches erhalten, wodurch eine Verzögerung der Zündung erreicht wird. Andererseits kann durch verringerte Geschwindigkeit der Brennstoffgemischstrahlen und durch Verringerung der Drehung eine frühere Zündung erhalten werden.
  • Wenn es gewünscht wird, die Maschine mit Rohöl laufen zu lassen, so wird nur Luft eingesaugt und in der Kammer 16 komprimiert, um dann später in die Verbrennungskammer übergeführt zu werden, wobei im entscheidenden Augenblick der Kompression der Luft und der Rückstandsgase eine Ladung von hoch zerstäubtem Rohölbrennstoff in die Verbrennungskammer eingespritzt wird.

Claims (2)

  1. PATCNTANSPRÜCHIj: i. Arbeitsverfahren für Zweitaktbrennkraftmaschinen. mit ineinanderlaufenden, gegenläufigen Kolben, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Ende des Hubraumes die Verbrennungsluft oder das Brennstoffluftgemisch beim Einströmen in Rotation versetzt wird, so daß eine in sich geschlossene Schicht entsteht, und daß am anderen Ende des Hubraumes beim Schließen der Auspuffschlitze im Zylinderraum Brenngase verbleiben, worauf beim Kompressionshub die rotierende Schicht unvermischt gegen die Brenngase gepreßt wird und die Selbstentzündung erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verlegung des Zündzeitpunktes die Rotationsgeschwindigkeit des Brennstoffluftgemisches geändert wird, z. B. durch Änderung der Einströmquerschnitte.
DEN32405D 1931-07-21 1931-07-21 Arbeitsverfahren fuer Zweitaktbrennkraftmaschinen mit ineinanderlaufenden, gegenlaeufigen Kolben Expired DE636659C (de)

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