DE657203C

DE657203C - Variable speed air-compressing two-stroke injection internal combustion engine

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Publication number: DE657203C
Application number: DEM129271D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1934-10-09
Filing date: 1934-11-23
Publication date: 1938-02-26

Description

Mit veränderlicher Drehzahl arbeitende luftverdichtende Zweitakteinspritzbrennkraftmaschine Die Abgasbewegung in der Auspuffleitung einer Brenn kraftmaschine ist eine pendelnde, weil darin nach dem Auspuffen eine Luftverdünnung eintritt. Die dadurch verursachte Rückbewegung der Abgase wirkt oft störend auf die Ladevorgänge zurück, und sie ist besonders nachteilig bei solchen Motoren, bei denen die Saugwirkung der Auspuffgase zum Laden des Zylinderinnern benutzt wird, es seit denn, daß eine günstige Resonanz der Auspuffschwingungszahl mit der Motordrehzahl besteht. Die Schwingungszahl des Auspuffs ist dabei abhängig von der Länge der Auspuffleitung. Demnach hängt also das Auftreten der Resonanz außer von der Motordrehzahl auch von der Länge der Auspuffleitung ab. Die Verwendung eines solchen Motors für veränderliche Drehzahlen ist also nicht möglich.Variable speed operating air-compressing two-stroke injection engine The gas from movement in the exhaust pipe of an internal combustion engine is a pendulum because it enters an air dilution to the exhausts. The backward movement of the exhaust gases caused by this often has a disruptive effect on the charging processes, and it is particularly disadvantageous in those engines in which the suction effect of the exhaust gases is used to charge the inside of the cylinder, unless there is a favorable resonance of the exhaust vibration number with the engine speed . The number of vibrations of the exhaust depends on the length of the exhaust pipe. Accordingly, the occurrence of the resonance depends not only on the engine speed but also on the length of the exhaust line. The use of such a motor for variable speeds is therefore not possible.

Um die nach dem Auspuffen entstehende Rückbewegung der Gase zu beseitigen, ist nun bei Zweitaktmaschinen mit Kurbrelkastenspülung bereits, bekannt, an das Auspuffrohr ein zur Außenluft führendes Zusatzrohr anzuschließen. Bei mit veränderlicher Drehzahl. arbeitenden luftverdichtenden Zweitakteinsprit.zmotoren. Ader Gattung, auf die sich die Erfindung bezi,efiht, bei denen .die Saugwirkung der Abgassäule zum Ansaugen frischer Luft zum Zwecke der Spülung und Ladung benutzt wird, bei denen also durch die Energie der in Bewegung befindlichen Abgassäule wesentliche Unterdrücke erzeugt werden sollen, weil ,das Einbringen von Luft in den Zylinder nicht durch eine, Luftpumpe, sondern durch die Saugwirkung der auspuffende'n Gasmassen hervorgerufen wird, ist diese Maßnahme nicht ohne weiterfies brauchbar, weil kein Saugen aus dem Zylinder, sondern fast nur aus dem Zusatzrohr verfolgen würde. Sie wird erst dadurch brauchbar, daßerfindungsgemäß bei Maschinen der angegebenen Gattung, bei denen, um ein Rückströmen der Abgassäule zu verhindern, die Auspuffleitung am motorsfieitigen Ende mit der Außenluft verbunden ist, noch :ein Steuerorgan vorgesehen ist, das diese Verbindung während des Ladevorganges aufhebt.To eliminate the return movement of the gases after exhausting, is now already known for two-stroke machines with crankcase flushing Exhaust pipe to connect an additional pipe leading to the outside air. With changeable Rotational speed. working air-compressing two-stroke injection engines. Vein genus, to which the invention relates, efiht, in which .the suction effect of the exhaust column is used to suck in fresh air for the purpose of purging and charging where so there are significant negative pressures due to the energy of the moving exhaust gas column should be generated because, the introduction of air into the cylinder does not occur an, air pump, but caused by the suction of the exhausting gas masses is, this measure is not usable without further nasty, because no suction from the Cylinder, but almost only from the auxiliary pipe. It only becomes through this useful that according to the invention in machines of the specified type, in which to prevent the exhaust gas column from flowing back, connect the exhaust pipe to the engine pipe End is connected to the outside air, still: a control unit is provided that this connection is canceled during the charging process.

Erst dadurch wird erreicht, daß der Auspuffstoß auf eine bereits in Bewegung befindliche Gassäule trifft und diese voll beschleunigt, da die Auspuffgasse nicht durch eine Nebexiöffung entweichen können. Man erreicht ferner, daß das nachfolgende Saugen der Gassäule nur aus dem Zylinder Luft zieht und nicht fiauch aus. Nebenöffnungen. Rückschwingungen der Gassäule finden nicht statt, sondern nur Schwingungen zweiter Ordnung, welche aus der Gasbewegung gleichsam einen pulsierenden Gleichstrom machen. Dadurch wird der Ladevorgang von der Drehzahl des Motors und von der Länge der Rohrleitung: verhältnismäßig unabhängig. Eine besond&s einfache Ausbildung der Brennkraftmaschine gemäß der Erfindung ergibt sich, wenn der Motorkolben selbst als Steuerorgan benutzt wird, z. B. in der Form, daß er mit Öffnungen versehen ist, welche bei Abschluß oder kurz vor dem Abschluß der Spül- bzw. Ladeschlitze das Kolbeninnere durch Schlitze in der Zylinderwand einerseits mit dem Lufteinlaßkan.al, ;anderseits mit .der Auspuffleitung verbinden, wobei das Kolbeninnere zur Verhinderung des Öleintritts gegebenenfalls mittels einer Haube gegen das Kurbelgehäuse abgeschlossen ist.Only in this way is it achieved that the exhaust shock falls to an already in Moving gas column hits and accelerates it fully, as the exhaust gas cannot escape through a nebulous opening. One also achieves that the following Sucking the gas column only draws air from the cylinder and not from it. Secondary openings. Back oscillations of the gas column do not take place, only oscillations of the second Order, which, as it were, a pulsating one from the gas movement Make direct current. This will depend on the speed of the engine and the charging process of the length of the pipeline: relatively independent. A particularly simple one Training of the internal combustion engine according to the invention results when the engine piston itself is used as a controller, e.g. B. in the form that it is provided with openings is which at the end of or shortly before the end of the flushing or loading slots the inside of the piston through slots in the cylinder wall on the one hand with the air inlet duct al, ; on the other hand, connect to .the exhaust line, the inside of the piston to prevent the oil inlet is optionally closed by means of a hood against the crankcase is.

Unabhängig von der Ausbildung des Steuerorgans an sich erweist sich in jedem Falle als zweckmäßig, an .die Auspuffleitung kurz hinter ihrem Anschluß an die Auspuffschlitze einen Windkessel anzuschließen und dabei die Verbindungsleitung durch ein Drosselorgan in ihrer öffnungsweite einstellbar zu machen, Auf der Zeichnung ist eine Bnennkraftmaschine mit den Merkmalen gemäß der Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen veranischaulicht.Regardless of the training of the tax body itself turns out to be in any case as appropriate to .the exhaust pipe shortly after its connection to connect an air chamber to the exhaust slots and the connection line to make their opening width adjustable by a throttle device, on the drawing is an internal combustion engine with the features according to the invention in two exemplary embodiments demonstrates.

In Abb. i ist ein Zweitaktmotor dargestellt, bei welchem der Kolben i die untere Totpunktstellung innehat. Die in Bewegung befindliche Auspuffgassäule zieht durch die Schlitze4 Luft nach, so daß das Zylinderinnere ausgespült wird. Sobald beim Aufwärtshub die Lufteinlaßschlitze ¢ geschlossen sind oder schon etwas früher, wird infolge Deckung der Kolbenöffnungen 7 mit den Zylinderschlitzen 5 und 6 sowie später mit 3 und q. ,eine Verbindung der Außenluft mit der Auspuffleitung erhalten, so daß die Strömung im Auspuff nicht umkehrt. Die durch das Kolbeninnere fließende Luft kühlt densielbenv und man kann das. Kolbeninnere mittels einer Haube 8 vom Kurbelkasten absondern, damit keine Öldämpfe mitgesaugt werden.In Fig. I a two-stroke engine is shown in which the piston i is in the bottom dead center position. The moving exhaust gas column draws air through the slots 4 so that the inside of the cylinder is flushed out. As soon as the air inlet slots ¢ are closed on the upstroke or something earlier, as a result of the piston openings 7 being coincident with the cylinder slots 5 and 6 and later with 3 and q. , a connection between the outside air and the exhaust pipe so that the flow in the exhaust does not reverse. The one through the inside of the piston Flowing air cools the same and you can do that. Inside of the piston by means of a hood Separate 8 from the crankcase so that no oil vapors are sucked in.

Anstatt den Motorkolben als Steuerorgan für die Auspuffströmung zu benutzen, läßt sich für .diesen Zweck natürlich auch lein beliiebiges anderes Organ, z. B. ein Schieber -oder ein Ventil, vorstehen.Instead of using the engine piston as a control element for the exhaust flow can of course also be used for this purpose by any other organ, z. B. a slide or a valve protrude.

Die Bewegung im Auspuffrohr ist bei dieser Anordnung eine kontinuierliche, d. h. es findet kein Rückschwingen der Abgassäule stä.tt. Trotzdem ist die Strömung keine vollständig gleichmäßige, sondern sie ist eher einem pulsierenden Gleichstrom vergleichbar. Insbesondere am Ende des Ladevorganges, wenn die Verbindung des Auspuffrohres mit der Außenluft wiederhergestellt ist, entsteht eine Unstetigkeit in der Strömung, welche auf die Abgassäule unter Umständen bremsend wirken könnte.With this arrangement, the movement in the exhaust pipe is a continuous, d. H. there is no swinging back of the exhaust column stä.tt. Even so, the current is not a completely uniform one, but rather a pulsating direct current comparable. Especially at the end of the charging process, when the connection of the exhaust pipe is restored with the outside air, there is a discontinuity in the flow, which could possibly have a braking effect on the exhaust column.

t--An .das Auspuffrohr g ist daher ein Wind-#hessel i i angeschaltet, der an sich bekannt ist; jedoch im vorliegenden Falle die besondere Aufgabe hat, die beim Umschalten des Stcüerorgans auftretenden Druckunstetigkeiten in der an sich kontinuierlichen Strömung im Auspuffrohr zu mildern. Durch eine einstellbare Klappe 12 kann die Wi.ndkesselwirkung verändert werden.t - A wind boiler i i is therefore connected to the exhaust pipe g, which is known per se; but in the present case has the special task of the pressure discontinuities occurring when switching the actuator organ in the to moderate continuous flow in the exhaust pipe. With an adjustable Flap 12 can be used to change the boiler effect.

In Abb. 2 ist ein Doppelkolbenmotor dargestellt. Die beeiden Kolben i und 2, welche in bekannter Weise gegenläufige Bewegungen ,ausführen, haben die äußeren Totpunkte erreicht, so daß die Schlitze 3 und q. frei liegen. Die @obere Kolbenkante 5' des Kolbens. i hat hierbei. das zum Auspuff 9 führende Luftrohr i o abgesperrt, wird es aber bei der Abwärtsbewegung des Kolbens. i . wieder freigeben, noch gehe der Ladevorgang beendet ist, so daß die Strömung im Auspuff nicht umkehrt.In Fig. 2 a double piston engine is shown. The sworn pistons i and 2, which perform opposite movements in a known manner, have the reached outer dead centers, so that the slots 3 and q. lying free. The upper Piston edge 5 'of the piston. i did this. the air pipe leading to the exhaust 9 i o blocked, but it is closed when the piston moves downwards. i. release again, The charging process is still going on, so that the flow in the exhaust does not reverse.

Die in beiden Beispielen angegebene Abschließung des motorseitigen Endes der Auspuffleitung wähnend des Ladevorganges und nachherige Aufrechterhaltung der Luftströmung im Auspuffrohr bewirkt nicht nur, daß der Motor bei jeder Drehzahl arbeiten kann, sondern sie macht das Anlassen des Motors überhaupt erst möglich, weil dieses sonst infolge, unzeitigen Rückschlagens der Auspuffgase nur mit Hilfe besonderer Mittel möglich wäre.The closure of the motor-side specified in both examples End of the exhaust line during the loading process and subsequent maintenance The flow of air in the exhaust pipe not only causes the engine to run at any speed can work, but it makes starting the engine possible in the first place, because this otherwise as a result of untimely kickback of the exhaust gases only with help special means would be possible.

Die beschriebenen Einrichtungen sind zwar üi erster Linie für Zweitaktmotoren bestimmt, bei :denen die Saugwirkung des Auspuffs zur Füllung der Zylinder verwendet wird, naturgemäß aber auch für solche geeignet, bei denen Spül-oder Ladepumpen verwendet werden.The facilities described are primarily for two-stroke engines intended where: where the suction of the exhaust is used to fill the cylinders is, of course, also suitable for those in which flushing or loading pumps are used will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Variable speed air compressors Two-stroke injection internal combustion engine, in which the suction effect of the exhaust gas column is turned Sucking in fresh air is used for the purpose of purging and charging and to a Backflow to prevent the exhaust column, the exhaust line at the engine end is connected to the outside air, characterized by this connection during control unit that cancels the loading process. z. Brennla-, aft machine according to claim i, characterized in that the engine piston itself is used as the control member, e.g. B. by he is verseben with openings, which at the end, or shortly before the end the inside of the piston through slots in the cylinder wall on the one hand with the air inlet duct, on the other hand with the exhaust pipe, whereby the Inside of the piston to prevent the ingress of oil, if necessary by means of a hood is closed against the crank mechanism. 3. Bi @ ennkraftmaschine according to claim z or 2, characterized by an on the exhaust pipe just after its connection to the exhaust ports, connected Windkess fell finitely an adjustable Drössel organ in the connecting line.