DE712612C

DE712612C - Two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE712612C
Application number: DED68038D
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1934-05-09
Filing date: 1934-05-09
Publication date: 1941-10-22

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitaktbrennkraftmaschine, insbesondere Dieselmaschine, mit Gleichstromspülung sowie mit einem radial eintretenden axial fortschreitenden und gleichzeitig einem tangential eintretenden, :gegen den Zylinderkopf gerichteten und schraubenförmig fortschreitenden Spülstrom, bei der die vom Kolben gesteuerten Einlaßöffnungen für den radial eintretenden Spülstrom in einer näher am Zylinderkopf liegenden Zylinderzone als die Einlaßöffnungen für den tangential eintretenden Spülstrom angeordnet sind und besteht darin, daß die Einlaßöffnungen beider Spülströme in Umfangsrichtung zueinander versetzt und die Einlaßkanäle für den radial eintretenden Spülstrom gegen den mit einer Ringmulde versehenen Kolbenboden gerichtet sind.Two-stroke internal combustion engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine, in particular diesel engine, with direct current flushing as well as with a radially entering axially advancing and at the same time a tangentially entering,: against the Cylinder head directed and helically progressing scavenging flow in which the inlet openings controlled by the piston for the radially entering flushing flow in a cylinder zone closer to the cylinder head than the inlet openings for the tangentially entering flushing flow are arranged and consists in that the Inlet openings of the two flushing streams offset from one another in the circumferential direction and the Inlet channels for the radially entering flushing flow against the one with an annular trough provided piston crown are directed.

Bekannt ist eine Zweitaktbrennkraftmaschine mit in der Nähe des unteren Kolbentotpunktes übereinander angeordneten Reihen von Einlaßöffnungen, von denen die oberen Einlaßöffnungen radial, die unteren Einlaßöffnungen dagegen tangential in den Zylinder einmünden. Die oberen sehr kleinen Einlaßöffnungen dienen hierbei zum Eintritt von Luft, während durch die unteren tangential nach aufwärts gerichteten Einlaßöffnungen ein außerhalb der Maschine erzeugtes Luftbrennstoffgemisch in den Maschinenzylinder eintritt. Die einzelnen Öffnungen beider Reihen von Eintrittskanälen sind ferner hierbei beliebig und ungeordnet über den Umfang verteilt.A two-stroke internal combustion engine is known with in the vicinity of the lower one Piston dead center rows of inlet openings, one of which the upper inlet openings radially, the lower inlet openings, however, tangentially open into the cylinder. The upper very small inlet openings are used for this to the entry of air, while through the lower tangentially directed upwards Inlet openings an air-fuel mixture generated outside the engine into the Machine cylinder enters. The individual openings of both rows of entry channels are also distributed randomly and randomly over the circumference.

Demgegenüber sind gemäß der Erfindung die einzelnen Öffnungen beider Reihen derart zueinander versetzt angeordnet, daß die aus den oberen Öffnungen eintretenden, gegen den Kolbenboden gerichteten Einzelspülströme durch £iie Lücken der aus den unteren Eintrittsöffnungen austretenden Einzelspülströme hindurchtreten können, am Kolben nach aufwärts umgelenkt werden und somit einen kräftigen axialen Spülstrom bilden können, welcher auch nach Eröffnung der unteren tangential gerichteten Einlaßöffnungen weiter fortbesteht. Gleichzeitig soll hierdurch eine zweckmäßige Kühlung des Kolbenbodens ermöglicht werden, was vor allem bei Anwendung der Erfindung auf Dieselmotoren von Bedeutung ist, da bei solchen Motoren der Kolbenboden besonders hohen thermischen Beanspruchungen unterliegt.In contrast, according to the invention, the individual openings are both Rows arranged offset to one another that the entering from the upper openings, Individual flushing flows directed against the piston crown through the gaps in the individual flushing streams exiting the lower inlet openings can pass through, be deflected upwards on the piston and thus a strong axial flushing flow can form, which also after opening the lower tangentially directed inlet openings continues to exist. At the same time, this is intended to ensure appropriate cooling of the piston crown be made possible, especially when applying the invention to diesel engines of It is important that the piston crown in such engines is particularly high thermal Subject to stress.

Durch die an sich bekannte Erzeugung eines axial fortschreitenden Kernstromes und eines schraubenförmig fortschreitenden Mantelstroines soll des weiteren eine möglichst vollständige Durchspülung des Maschinenzylinders erzielt werden. Durch die Anordnung der radial nach unten gerichteten Einlaßkanäle oberhalb der tangential gerichteten Einlaßkanäle ist die Gewähr dafür gegeben, daß der. axial fortschreitende Spülstrom sich mit ge-' rügender Intensität ausbilden kann, so daß er durch den nachfolgend erzeugten schraubenförmig fortschreitenden Spülstrom nicht oder nur wenig beeinträchtigt wird. Im Gegensatz zu anderen bekannten Maschinen, bei welchen der Eintritt der Luft zunächst radial erfolgt und der radiale Luftstrom allmählich in einen -tangentialen Luftstrom abgewandelt wird, ist erfindungsgemäß Sorge dafür getragen, daß beide Spülströme möglichst gleichzeitig und kräftig wirken können, so daß der gesamte Inhalt des Maschinenzylinders an Abgasen im Gleichstrom dem Auslaßventil zugeführt wird.By producing an axially advancing one, which is known per se Core stream and a helical progressive mantle storm target furthermore, as complete a flushing of the machine cylinder as possible is achieved will. Due to the arrangement of the radially downwardly directed inlet channels above the tangentially directed inlet channels is a guarantee that the. axial advancing flushing flow can develop with sufficient intensity, so that it is not due to the subsequently generated helical flushing flow or is only slightly affected. In contrast to other known machines, in which the entry of the air initially takes place radially and the radial air flow is gradually changed into a tangential air flow is according to the invention Care is taken to ensure that both flushing streams act as simultaneously and vigorously as possible can, so that the entire contents of the machine cylinder to exhaust gases in direct current is supplied to the exhaust valve.

Infolge der Erzeugung eines tangential eintretenden schraubenförmig fortschreitenden Spülstromes wird ferner eine kreisende Luftbewegung im Maschinenzylinder bewirkt, welche zur wirksamen Vermischung der Luft mit dem in den Maschinenzylinder eingespritzten Brennstoff und somit zur Erzielung eines zündfähigen Gemisches am Ende des Verdichtungshubes beiträgt.As a result of the creation of a tangentially entering helical shape As the flushing flow progresses, there is also a circular air movement in the machine cylinder causes which to effectively mix the air with that in the machine cylinder injected fuel and thus to achieve an ignitable mixture on Contributes to the end of the compression stroke.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen schematisch die Abb. i, 2 und 3 den Zylinder einer Zweitaktbrennkraftmaschine im Längsschnitt mit verschiedenen "Kolbenstellungen, Abb. q. einen Querschnitt nach der Linie A-B von Abb. 2 und Abb. 5 eine Ansicht der Schlitzanordnung, von der Mitte des Brennkraftmaschinenzylin- !I ders aus gesehen.In the drawing, an embodiment of the invention is shown, and that is to say, diagrammatically, FIGS. 1, 2 and 3 show the cylinder of a two-stroke internal combustion engine in longitudinal section with different "piston positions, Fig. q. a cross-section according to the line A-B of Fig. 2 and Fig. 5 is a view of the slot arrangement, from the center of the internal combustion engine cylinder! I ders seen from.

Die Abb. d. und 5 sind gegenüber den Abb. i bis 3 in einem größeren Maßstabe gezeichnet.Fig. D. and 5 are larger than FIGS. 1 to 3 Scale drawn.

Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel erfolgt der vom Kolben gesteuerte Einlaß einerseits durch obere radial zur Zylinderachse und schräg nach unten gegen den Boden des in seiner äußeren Totlage liegenden Arbeitskolbens k gerichtete Einlaßschlitze ei und andererseits durch darunterliegende, tangential in den Zylinder einmündende, etwas schräg nach oben gegen die Zylinderraumdecke gerichtete Einlaßschlitze e.. Der Kolben ist mit einer ringförmigen Mulde ki versehen, an welche sich eine mittlere Kolbenbodenerhebung anschließt. Statt einer geschlossenen Ringmulde können auch ähnliche, - die Spülströme aufnehmende und entsprechend gestaltete rinnenartige Vertiefungen vorgesehen sein. Wie die Abb. 5 zeigt, sind die Einlaßöffnungen ei und e,2 derart zueinander vers,tzt angeordnet, daß sie in Umfangsrichtung abwechselnd einander folgen. Der Auslaß ist vorteilhaft im Zylinderkopf angeordnet und < wird z. B. durch Ventile a, (Abb. i), Drehschieber a, (Abb. 2), durch Schieber gesteuerte Schlitze a3 (Abb. 3) o. dgl. bewirkt.In the selected embodiment, the one controlled by the piston takes place Inlet on the one hand through the upper radial to the cylinder axis and obliquely downward against the bottom of the working piston k directed in its outer dead position ei and on the other hand through underlying, tangentially opening into the cylinder, inlet slots e .. The piston is provided with an annular recess ki, to which a central one is attached Piston crown elevation connects. Instead of a closed annular recess, you can also similar, - the flushing streams absorbing and correspondingly designed channel-like Depressions can be provided. As Fig. 5 shows, the inlet openings are egg and e, 2 so offset to one another that they alternate in the circumferential direction follow each other. The outlet is advantageously arranged in the cylinder head and < is z. B. by valves a, (Fig. I), rotary valve a, (Fig. 2), controlled by slide Slots a3 (Fig. 3) or the like.

Die Arbeitsweise der dargestellten Zweitaktbrennkraftmaschine ist folgende: Bevor der nach abwärts gehende Kolben seine äußere Totlage erreicht, gibt dieser zunächst die Einlaßschlitzreihe ei frei. Dementsprechend treten durch diese Öffnungen schräg nach unten gegen den Kolbenboden gerichtete Spülluftströme ein, welche durch die Ringmulde und die mittlere Kolbenbodenerhebung in Richtung der Zylinderachse verhältnismäßig sanft umgelenkt werden und sich hinter der Kolbenbodenerhebung zu einem kräftigen Axialspülstrom vereinigen. Dieser Axialspülstrom ist gegen den Auslaß gerichtet und schiebt dort die Abgase aus (s. Abb. i).The mode of operation of the two-stroke internal combustion engine shown is the following: Before the downward moving piston reaches its outer dead position, there this initially clears the row of inlet slots. Accordingly step through this Orifices directed downwards at an angle towards the piston crown, which through the annular bowl and the middle piston crown elevation in the direction of The cylinder axis can be deflected relatively gently and is located behind the elevation of the piston crown combine to form a powerful axial flushing flow. This Axialspülstrom is against the Directed outlet and pushes out the exhaust gases there (see Fig. I).

Sobald der Arbeitskolben bei seinem Abwärtsgang auch die Schlitzreihe e= freigibt, überwiegt die Wirkung der vorteilhaft einen größeren Querschnitt aufweisenden, tangential einmündenden Spülluftkanäle, und es entsteht ein schraubenförmiger Spülstrom welcher in Gestalt einer Spirale gegen den Auslaß hin fortschreitet (Abb.2). Durch die hohe Einströmgeschwindigkeit wird diesem eine erhebliche Fliehkraft erteilt, so daß er von den durch die zuerst freigelegten Schlitze ei radial eintretenden Spülströmen nicht gestört wird. Andererseits bleibt aber auch der Axialspülstrom xo im wesentlichen aufrechterhalten, und es ist sogar möglich, daß ein Teil der durch die radial einmündenden Kanäle eintretenden Spülluft als kräftige Randschicht x, längs der Zylinderwand bestehen bleibt und von dem schraubenförmigen Spülstrom y mehr oder weniger mitgenommen wird. Beim Aufwärtsgang des Arbeitskolbens tritt nach erfolgter Überdeckung der Schlitze e@ eine nochmalige Verstärkung des Axialstroines und damit eine gesteigerte Durchspülung des Zylinderraumes iin-Bereich seiner Längsachse ein.As soon as the working piston descends, so does the row of slots e = releases, outweighs the effect of the advantageously having a larger cross-section, scavenging air ducts opening tangentially, and a helical scavenging flow is created which progresses in the form of a spiral towards the outlet (Fig.2). By the high inflow speed gives it a considerable centrifugal force, so that it enters radially from the slots ei through the first exposed Purge flows are not disturbed. On the other hand, the axial flushing flow also remains xo is essentially maintained, and it is even possible that part of the scavenging air entering through the radially opening channels as a strong edge layer x, along the cylinder wall and from the helical purge flow y is more or less carried away. When the working piston goes up, it occurs after the slots e @ have been covered, the axial flow is reinforced again and thus an increased flushing of the cylinder space in the area of its longitudinal axis a.

Claims

PATENT CLAIM: Two-stroke internal combustion engine, especially diesel engine, with direct current flushing as well as with a radially entering axially advancing one and at the same time a tangentially entering, directed against the cylinder head and helically progressing purge flow in which the piston controlled Inlet openings for the radially entering Purge stream in a closer cylinder zone lying on the cylinder head as the inlet openings for the tangential entering flushing flow are arranged, characterized in that the inlet openings both flushing flows offset to one another in the circumferential direction and the inlet channels for the radially entering flushing flow against the piston crown, which is provided with an annular recess are directed.