DE708341C

DE708341C - Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine fuer leichte oder schwere Brennstoffe

Info

Publication number: DE708341C
Application number: DES122662D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1936-05-14
Filing date: 1936-05-14
Publication date: 1941-07-18

Description

Gernischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine für leichte oder schwere Brennstoffe ' Die vorliegende Erfindung betrifft eine gemischverdichtende Zweitakthrennkraftmaschine für leichte oder schwere Brennstoffe mit vom Arbeitskolben gesteuertem Arbeitszylinderauslaß, bei der ein mit -einem Auslaßventil verseligner Absaugezylinder vorgesehen ist. Der an den Arbeitszylinderauslaß dicht anschließende Auslaßkanal wird von dem Kolben des Absaugezylinders. gesteuert, der dem Arbeitskolben derart voreilt, daß die Mündung des Auslaßkanals in den Absaugezylinder vor öffnung des Arbeitszylinderaus-und -einlasses durch den Arbeitskolben freigelegt und vor Abschluß des Arbeitszylinders geschlossen wird.
Das Hauptmerkmal dieser Erfindung ist, daß während der öffnung des Arbeitszylinderauslasses bei noch geöffneter Einmündung des Auslaßkanals in den Absaugezylinder zunächst vorverdichtete Spülluft und im Anschluß daran vorverdichtetes Ladegemisch in den Arbeitszylinder eingeführt wird, wobei der Kolben des Absaugezylinders die Einmündung des Auslaßkanals vor Abschluß des Gemischeinlasses abschließt. Hierdurch wird erreicht, daß das Ladegemisch nicht in dieAuslaßleitung des Arbeitszylinders gelangen kann, sodaßeinVerlustanBrennstoff vermiedenwird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ferner eine hohe Verdichtung bzw. eineNachladung des Brennstoff-Luft-Gemisches erzielt werden, da im Arbeitszylinder selbst kein Unterdruck entstehen kann; denn sobald der Druck der Abgase im Arbeitszylinder auf den äußeren atmosphärischen Druck herabsinkt, strömt in den Arbeitszylinder Spülluftein. Ein Absinken des Druckes im Arbeitszylinder unter den atmosphärischen Druck, wie dies bei bekannten Ausführungsarten mit Hilfskolben eintritt, findet hier also nicht statt. Der Austritt der Abgase aus dem Arbeitszylinder wird ferner durch die Anordnung des Absaugezylinders beschleunigt.
Der erreichbare Verdichtungsdruck ist bei Zweitaktmotoren noch zulässig, ohne daß eine überhitzung der Zylinderwandung zu befürchten ist, da die reichlich bemessene Spülluft, die den Arbeitszylinder durchflutet, zur Kühlung beiträgt.
Bei einem Betrieb der Brennkraftmaschine mit Schweröl tritt, um einen Niederschlag des Brennstoffesan der Zylinderwandung vorzubeugen, erfindungsgemäß die Spülluft über ein selbsttätig oder zwangsläufig gesteuertes Ventil vorn Zylinderkopf her, das Brennstoff-Luft-Gemisch dagegen durch vom Arbeitskolben gesteuerte Schlitze in den Arbeitszylinder ein, wobei im Boden des Arbeitskolbens ein in den Arbeitsraum ausmündender, mit Heizrippen und einer Prallfläche versehener Zuführungskanal vorgesehen ist.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt.
Abb. i zeigt eine geinischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine für leichten Brennstoff in einem Längsschnitt.
Abb. 2 zeigt den Arbeitszylinder und Abb. 3 den Absaugezylinder im Längsschnitt. Abb. 4, 5 und 6 zeigen verschiedene Kolbenstellungen.

Abb. 7 und 8 zeigen den Arbeitskolb#en im Schnitt und im Grundriß.

Abb. 9 und io zeigen eine gemischverdich-

tende Zweitaktkraftmaschine für schweren

Brennstoff im Längsschnitt und in der An-

sicht.

.;f

Abb. i i und 12 zeigen eine andere Ausf

rung des Arbeitskolbens im Schnitt und

Grundriß.

Die dar-estellte Zweitaktbrennkraftmaschine besteht aus einem Arbeitszylinder i mit Kolben 2, Zugstange 3, Kurbel 4 und Kurbelgehäuse 5 sowie aus dem Absaugezylinder 8 mit Kolben 9, Zugstange i o, Kurbel i i und Kurbelgehäuse 12.

Der Arbeitskolben 2 verdichtet auf seiner Kurbelseite Brennstoff-Luft-Gümisch oder zur Bildung des Brennstoff-Luft-Gemisches dienende Luft im Kurbelgehäuse des Arbeitszylinders, während die Verdichtung der Spül- luft durch den Kolben 9 des Absaugezylinders in seinem vom Kurbelgehäuse des Arbeitszylinders getrennten Kurbelgehäuse erfolgt. Der Arbeitszylinder weist getrennte Einlässe für die Spülluft und das Ladegemisch auf, von denen der Spüllufteinlaß vor dem Gemischeinlaß geöffnet wird, wobei das Entweichen des Ladegemisches aus dem Auslaß dadurch verhindert wird daß dieser Kanal 13 durch den Kolben 9 des Absaugezylinders 8 rechtzeitig geschlossen wird und dadurch die gewünschte Aufladung des vorverdichteten Ladegemisches im Arbeitszylinder i ermöglicht.
Um ein Entweichen des Ladegemisches aus dem Spülluftkanal 15 bzw. 27 zu verhindern, ist in ihm ein Rückschlagventil 17 bzw. 3o oder ein die Mündung des Spülluftkanals abdeckender Kolbenaufsau 24 angeordnet.

Die Wirkungsweise der Zweitaktbrennkraftmaschine für leichte Brennstoffe (Abb. i bis 8) ist folgende: Abb. i zeigt den Arbeitskolben 2 in seiner höchsten Stellung, in der die Zündung erfolgt und der Kolben nach abwärts getrieben wird, Der Kolben 9 im Absaugezylinder 8 erhält Voreilung, wie aus Abb. 2 und 3 ersichtlich, derart, daß die Einmündung der Einlaßschlitze C 14 in den Absaugezylinder vor öffnung des Arbeitszylinderauslasses 13 durch den Arbeitskolben 2 freigelegt ist (Abb. 4). In Abb. 5 ist der Auslaß 13 bereits geöffnet, so daß die Abgase aus dem Arbeitszylinder i in den unter Unterdruck stehenden Absaugezylinder 8 eintreten können. Gleichzeitig ist der Spülluftkanal 15 geöffnet, der durch den Kanal 2 1 mit dem Kurbelgehäuse in Verbindung steht, und die im Kurbelgehäuse 12 vorverdichtete Spülluft tritt zur Verdrängung der Abgase in den Arbeitszylinder i ein. Der zu Anfang bestehende Unterdruck im Absaugezylinder führt einen beschleunigten Austritt der Ab-,gase aus dem Arbeitszylinder herbei, erzeugt

aber in diesem keinen Unterdruck, da die

vorverdichtete Spülluft gleich nachdrängt und

..den Arbeitszylinder mit Frischluft füllt, ohne

Ekft.in diesem der Druck unter den atmo-

'&rischen Druck sinken kann. Beim wei-

,ti'a#6n Arbeitsgang wird der Auslaßkanal 13

von dem Arbeitskolben 2 vollends freize-

geben, und es ist nunmehr auch der Ladegemischeinlaß 16 geöffnet, der mit dem Kurbelgehäuse 5 des Arbeitszylinders in bekannter Weise in Verbindung steht. . In Abb. 6 sind bereits die Schlitze 14 durch den Kolben 9 des Absaugezylinders wieder geschlossen, so daß jetzt eine Nachladung im Arb-eitszylinder durch das weitere Nachströmen des vorverdichteten Ladegemisches eintritt.

Eine Rückströmung in den Spülluftkanal 15 verhindert die Rückschlagklappe 17. Durch Drosselung mittels Drosselklappen in den Zuleitungen 15 und 16 lassen sich Spülluft- und Ladegemischeintritt regulieren.
In Abb. 6 hat der Arbeitskolben 2 seine tiefste Stellung erreicht. Bei dem weiteren Gang geht der Kolben nach aufwärts, verdichtet das Ladegernisch, und in der höchsten Kolbenstellung erfolgt wieder die Zündung und das Arbeitsspiel beginnt von neuem.
Abb. 7 und 8 zeigen eine andere Einführung der Spülluft und des Ladegemisches, wobei auf der Bodenfläche des Kolbens ein Einführungskanal 20 vorgesehen ist. Vorteilhaft ist hierbei, daß der Sp ülluf teintritt 15 durch die Kolbenwand 24 abgedeckt wird, wodurch sich die Rückschlagklappe 17 erübrigt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Entleerung des Arbeitszylinders i infolge der großen Saugwirkung des Absaugezylinders 8 sehr schnell erfolgt, so daß die Maschine auch als Schnelläufer geeignet ist.
Andererseits wird der Austritt der Abgase aus dem Auspuffrohr 20 auf eine verhältnismäßig lange Zeit ausgedehnt, da hier die Entleerung durch den aufsteigenden Kolben 9 erfolgt. Hierdurch wird das sonst bei Zweitaktmaschinen auftretende harte Auspuffgeräusch wesentlich vermindert.
Abb. 9 und io zeigen eine Zweitaktbrennkraftmaschine für Schwerölbetrieb: Während bei der Maschine für Benzin das Ladegemisch durch den Kanal 23 (Abb. i) in das Kurbelgehäuse angesaugt wird, ist dies beim Schweröltnotor wegen des leicht auftretenden Niederschlages der Schweröle nicht statthaft. Aus diesem Grunde wird das vorher durch Wärmezufuhr zur Verdunstung gebrachte Schweröl der Verbrennungsluft erst kurz vor Eintritt in den Arbeitszylinder i durch Düse 25 (Abb.9 und i o) zugeführt.
Die Verdunstung des Schweröls erfolgt in einer HeizschlangC 26 (Abb. i o), die in dem Verbindungsrohr 13 zwischen Arbeitszylinder i und Absaugezylinder 8 eingebaut ist. Das Treibgas wird #alsdann bei 33 durch die Verbrennungsluft angesaugt.
Der Spüllufteintritt in den Arbeitszylinder erfolgt hier von oben über die öffnung 27 (Abb. 9).
Ferner ist bei diesem Motor eine Speicherung der Verbrennungsluft in der Kammer 28 mit dem Rückschlagventil 29 vorgesehen. Die Regulierung der überströmung der Luft in den Arbeitszylinder erfolgt durch das selbsttätige Ventil 3o, das aber auch in bekannter" Weise gesteuert werden kann.
Abb, 9 zeigt den Kolben 9 des Absaugezylinders in seiner tiefsten Stellung, in welcher der höchste Druck im Kurbelgehäuse 12 erreicht wird. In Abb. i i und 6 befindet sich der Arbeitskolben 2 in seiner tiefsten Stellung, und der Auslaßkanal 13 ist durch den Kolben 9 noch geschlossen. Die Einströmung der Verbrennungsluft erfolgt mit Gas gemischt durch den Einführungskanal 22.
Bei der Anordnung des Einführungskanals 2 2 nach Abb. i i wird die Führung des Ladegemisches an der Zylinderwandung in denkbar günstigster Weise entlang und damit die Möglichkeit eines Niederschlagens des Schweröls an dieser dadurch vermieden, daß eine Kolbenwand 24 vorgesehen ist. Vorteilhaft ist ferner, daß das Ladegeinisch die senkrechte Mittelfläche 31 und die Rippen 32 des Arbeitskolbens gut bestreicht, bevor dieses in den Arbeitszylinder eintritt (Abb. 8 und 12). An den Flächen 3 1 und 3 2 ist stets eine größere Wärmespeicherung vorhanden, die von dem eintretenden Ladegemisch aufgenommen wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Gemischverdichtende Zweitaktbrennkraftmaschine für leichte oder schwere Brennstoffe mit vom Arbeitskolben gesteuertem ArbeitszylinderauslaA bei der ein mit einem Auslaßventil versehener Absaugezylinder vorgesehen ist, dessen Kolben den an den Arbeitszylinderauslaß sich anschließenden Auslaßkanal steuert und dem Arbeitskolben derart voreilt, daß die Einmündung des Auslaßkanals in dem Absaugezylinder vor Öffnung des Arbeitszylinderaus- und -einlasses freigelegt und vor Abschluß des Arbeitszylind6rauslasses geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß während der Öffnung des Arbeitszylinderauslasses (13) bei noch geöffneter Einmündung (14) des Auslaßkanals in den Absaugezylinder (8) zunächst vorverdichtete Spülluft und im Anschluß daran vorverdichtetes Ladiegemisch in den Arbeitszylinder (i) eingeführt wird, wobei der Kolben des Absaugezylinders die Einmündung des Auslaßkanals vor Abschluß des Gemischeinlasses abschließt.
2. Zweitaktbrennkraftmaschine nach A-nspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitskolben (2) auf seiner Kurbelseite Brennstoff-Luft-Gemisch oder zur Bildung des Brennstoff-Luft-Gemisches dienende Luft und der Kolben (9) des Absaugezylinders (8) auf seiner Kurbelseite Spül- luft in seinem vom Kurbelgehäuse (5) des Arbeitszylinders (i) getrennten Kurbelgehäuse (12) verdichtet und der Arbeitszylinder einen Einlaß (15 bzw. 27) für die Spülluft und einen solchen (16) für das Ladegemisch aufweist, von denen der Spüllufteinlaß (15 bzw. 27) vor dem Gemischeinlaß (16) geöffnet wird, wobei das Entweichen der Ladung durch den Spülluftkanal durch ein Ventil (17 bzw. 30) verhindert wird. 3- Zweitaktbrennkraftmaschine für Schweröl nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülluft über ein selbsttätig oder zwangsläufig gesteuertes Ventil (30) vom Zylinderkopf her, das Brennstoff-Luft-Gemisch dagegen durch vom Arbeitskolben gesteuerte Schlitze in den Arbeitszylinder (i) eintritt, und daß zwischen dem Kurbelgehäuse (12) des Absaugezylinders (8) und dem Einlaßventil (3o) ein Aufnehmer (28) eingeschaltet ist, der vom Kurbelgehäuse (12) des Absaugezylinders (8) durch ein Rückschlagventil (29) getrennt ist. 4. Zweitaktbrennkraftmaschine nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Arbeitskolbens ein in den Arbeitsraum ausmündender, mit H.eizrippen (32) und einer Prallfläche (31) versehener Zuführungskanal (22) vorgesehen ist. 5. Zweitaktbrennkraftmaschine nach An-_ spruch 2 mit einem vom Arbeitskolhen gesteuerten, mit einem Rückschlagventil versehenen Spülluftkanal, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des Arbeitskolbens ein in den Arbeitsraum ausinündender Kanal (22) vorgesehen ist, dessen Ausgangsöffnung zunächst mit dem Spüllufteinlaß und darauf mit dem Gemischeinlaß zur Deckung kommt, wobei in der letzteren Stellung der oberhalb der Kanalöffnung liegende Teil der Kolbenwand (24) den Spüllufteinlaß abdeckt.