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Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine in
'einem weiten Drehzahlbereich arbeitende Zweitaktbrennkräftmaschine mit Ansaugen
der Spülluft aus der Außenluft durch die Saugwirkung der schwingenden. Abgassäule
und mit Zuführung von verdichteter Zusatzluft während oder gegen Ende der Auslaßperiode,
um einer durch das Zurückschwingen der Abgassäule in den Zylinder am Ende der Auslaßperiode
izisbesondere bei niederen Drehzahlen hervorgerufenen Verringerung der Spül- und
Lade;virkung entgegenzuwirken.
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Es sind bereits Zweitaktbreimkraftmaschinen bekannt, -bei welchen
das Ansaugen der Zylinderladung durch die Saugwirkung der den Zylinder verlassenden
Abgase erfolgt und eine zusätzliche Druckspülung aus dem Kurbelkasten der Maschine
vorgesehen ist. Der Kurbelkasten ist hierbei in der Nähe der äußeren Kolbentotlage
mit dem Zylinderinnern verbunden, so daß ein übertritt der im Kurbelkasten verdichteten
Luft in den Zylinder nur in der Nähe der .äußeren Kolbentotlage stattfinden kann,
während der Auslaß und der an die Außenluft angeschlossene Einlaß noch nach Schluß
der Verbindung des Zylinderinnern mit dem Kurbelkasten geöffnet sind.
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Des weiteren wurde schon vorgeschlagen, bei einet Maschine der obengenannten
Gattung zur Ergänzung der Zylinderfüllung und e"elienenfalls zur Zuführun - einer
überlademenge eine zusätzliche Lademenge getrennt von der ersten Lademenge unter
Druck dem Arbeitszylinder zuzuführen, und zwar im Falle, daß der Auslaß nach dem
Einlaß für die Hauptlademenge geschlossen @i-ird, zweckmäßig während eines Kurbelwinkels,
der kurz vor dem Abschluß des Einlasses für die Hauptlademenge beginnt, und im Falle.
da[.', der Auslaß vor dem Ab schluß des Einlasses für die Hauptlademenge geschlossen
wird. zweckmäßig während eines Kurbelwinkels, der kurz vor dem Abschluß des Auslasses
beginnt.
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Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß der Kurbelkasten in
an sich belcannter Weise zur Verdichtung der Zusatzluft dient und daß in der Leitung
von der Kurbelkastenpumpe zum Arbeitszylinder in an sich bekannter Weise ein gegen
:ein Rückströmen der Luft zur Kur'ocllca.stenpuinp.ci durch ein Rückschlagventil
gesicherter Aufnehmer angeordnet ist, der z. B. durch den Einbau von schraubenförmig
verlaufenden Wänden als Ölabscheider ausgebildet ist. In einer zweckmäßigen Ausführungsform
wird ferner erfindungsgemäß die von der Kurbelkastenpumpe gelieferte Zusatzluft
durch ein in an sich bekannter Weise im Zylinderkopf angeordnetes Einlaßventil dem
Arheitszylinder der Maschine zugeführt, während die Auslaßöffnungen und die Einlaßöffnungen
für das Ansaugen der Spülluft aus der Außenluft durch den Arbeitskolben gesteuert
werden.
Der Erfindung liegen folgende gen zugrunde: Maschinen, bei
denen das Ansaugen der Spül- und Ladeluft aus der Außenluft durch die Saugwirkung
der schwingenden Abgassäule erfolgt, sind im allgemeinen außerordentlich empfindlich
gegen Drehzahlschwankungen, da die Maschine nur innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereiches
eine holte Leistung abgibt, dagegen zu einem starken Leistungsabfall neigt, sobald
dieser Drehzahlbereich überschritten wird. Durch die in an sich bekannter Weise
unter Druck erfolgende Zuführung von Zusatzluft kann jedoch dieser Neigung der Maschine
zum Leistungsabfall entgegengewirkt -werden.
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Die Verwendung von aus dem Kurbelkasten der Maschine gelieferter Zusatzluft
begegnete jedoch wesentlichen Schwierigkeiten, da. die Luft im Kurbelkasten im Takt
der Maschine verdichtet und -nieder entspannt -wird, sobald der Kolben seinen unteren
Totpunkt überschritten hat. Andererseits soll die Zusatzluft aus dem Kurbelkasten
jedoch gerade dazu dienen, nach Beendigung der durch die Saugwirkung der Abgase
erfolgenden Hauptspülung die Rückkehr der Abgase in den Arbeitszylinder zu verhindern.
Die Zusatzluft soll also zu einem Zeitpunkt wirksam werden, in welchem bereits der
Zylinder mit unmittelbar aus der Außenluft angesaugter Frischluft gefüllt und der
Zylinder dadurch mindestens teilweise aufgeladen ist. Andererseits hat jedoch zu
diesem Zeitpunkt der Kolben bereits seinen unteren Totpunkt überschritten, so daß
die Verdichtung der im Kurbelkasten befindlichen Luft beendet ist und diese sich
bereits -wieder in Ausdehnung befindet. Da ohnehin die Luft im Kurbellcasteti nicht
besonders stark verdichtetwurde, -würde somit die gewünschte zusätzliche Spülwirkung
durch die im Kurbelkasten verdichtete Luft in Frage gestellt -verden, sofern eine
unmittelbare Verbindung zwischen dem Kurbelkasten und dem Zylinderinnern hergestellt
würde.
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Durch die Verwendung eines cwischen der Kurbelkastenpumpe und dein
Arbeitszylinder angeordneten, durch ein Rückschlagventil gesicherten Aufnehmers
können dagegen die geschilderten Schwierigkeiten einer Zusatzspülung durch den Kurbelkasten
behoben -werden, -nährend gleichzeitig die an sich bekannten Vorteile einer Spülung
durch die Kurbelkastenpumpe, insbesondere der Fortfall eines besonderen Gebläses,
auch für Maschinen der erfindungsgemäßen Art nutzbar gemacht -werden können. Dies
-wird dadurch erreicht, daß die -während des Abwärtshubes des Kolbens im Kurbelkasten
verdichtete Luft unter dem höchstmöglichen Druck in dem zwischengeschalteten Aufnehmer
gespeichert wird und dort unter Ausschaltung der entspannenden Wirkung des aufwärts
gehenden Kolbens ihren Druck beibehält, bis der Aufnehmer mit dem Arbeitszylinder
verbunden wird. Gleichzeitig -wird der Aufnehmer in zweckmäßiger Weise als 61ahsclieider
ausgebildet.
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Die Verwendung von zwischen der Kurbxlkastenpumpe und dem Zylinder
angeordneten Speichern mit Rückschlagventilen sind an sich bekannt. jedoch ist bei
den bekannten Maschinen dieser Art keine Spülung des Zylinders durch die Saugwirkung
der Abgase vorgesehen. Auch wird die Verbindung zwischen dem Speicher und dem Zylinderraum
ebenfalls lediglich durch Rückschlagventile gesteuert.
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Die Erfindung ist für gemischverdichtende sowie für Dieselmaschinen
anwendbar.
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In Abb. i und 3 sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung, in Abb.2
und 4. die dazugehörigen Steuerdiagramme dargestellt. Hierbei ist a die Kurbelkammer
des Motors, die in der Verbindung mit der Unterseite des Kolbens h als Spülpumpe
-wirkt. Die Luft tritt bei hochgehendem Kolben durch die Ansaugklappen c oder bei
einer anderen Ausführungsart durch die Einlaßöfinung d in das Kurbelgehäuse n ein
und wird bei abwärts gehendem Kolben durch eine Rückschlagklappe a in den Aufnehmer
f gedrückt. Dieser wird vorteilhaft als ölabscheider ausgebildet, um das vom Trieb-verk
abgespritzte öl, das sich in der Luft der Kurbelkastenpumpe befindet, wiederzugewinnen.
Da die von der Zusatzspülung gelieferte Luftmenge nur einen Bruchteil des Hubvolumens
beträgt, kann die ölabscheidung ohne Schwierigkeiten vor sich gehen.
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Vom Aufnehmer f aus kann die Zusatzspülung entweder wie beim Ausführungsbeispiel
der Abb. i durch vom-Kolben gesteuerte Zusatzschlitze (x oder -wie bei der Ausführung
nach Abb. 3 durch ein gesteuertes Zusatzventil !a dem Zylinder zugeführt -werden.
i sind die Auspuffschlitze des Zylinders und k die Spülschlitze, durch 'die die
Hauptladung mit Frischluft erfolgt. -In Abb.2 und 4. ist je ein Steuerungsdiagramm
der Brennkraftmaschine angegeben, Der abwärts gehende Kolben öffnet in Punkt L die
Auslaßschlitze t und etwas später in Punkt in, die Haupteinlaßschlitze k. Im Punkt
n, wo der Kolben die Einlaßschlitze k schließt, ist die Füllung des Zylinders mit
Hauptluft beendet. In Punkt o schließt der Kolben die Auslaßschlitze i wieder ab.
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Bei einer Maschine nach Abb. i und 2 beginnt die Zuführuizg der Zusatzluft
aus dem Aufnehmer vorteilhaft bei oder kurz nach
öffnungsb-eginn
der Auslaßschlitze in Punkt t; und endet bei oder kurz vor dem Schluß der Auslaßschlitze
in Punkt g. Sie erstreckt sich also über den Kurbelwinkel a.
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Bei einer Ausführung nach Abb.3 und 4, bei der ein durch besonderen
Nocken gesteuertes Zusatzspülventil verwendet wird, öffnet dasselbe zweckmäßig erst
im Funkt r vor Schluß der Hauptspülschlitze und schließt im Punkt s nach Schluß
der Auspuffschlitze. In diesem Fall erstreckt sich die öffnung des Zusatzspülventils
über den Kurbehi@inkel P.
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In Abb. i und 3 ist ein Motor mit Ü mkehrstromspülung dargestellt.
Es ist natürlich auch möglich, das Zusatzspülverfahren mit Kurbelkastenpumpe bei
Motoren mit anderem Spülverfahren, wie Querspülung, Gleichstromspülung, Wirbelstromspülung
u. a., anzuwenden.