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Zweitaktbrennkraftmaschine mit Gleichstromspülung Bei' Zweitaktbrennkraftma@sdhinen
mit Gleichstromspülung und mit die Wand des Arbeitszylinders durchsetzenden, vom
Arbeitskolben am Ende- des- Arbeitshubes: freigelegten Eirnlaßkanälen ist es, bekannt,
diese Kanäle in zwei oder mehr in Richtung der. Zylinderac'hse aufeinanderfolgernden
Umfangsreihen anzuordhien.
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Bei einer Ausführungsform dieser Kanalanordnung haben alle Kanäle
die- gleiche, von der Radialrichtung abweichende und außerdem noch diegleiche, schräg
zur Zylirndierachse verlaufende Richtung; demzufolge !haben auch alle in den Zylinder
eintretenden Gasstrawhlen die gleidheRidhtung in bezugauf dieZylinderaehse.
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Es ist weiterhin. bekannt, bei der Anordnung von zwei Kamalreilhen
dien Achsen der Kanäle der einen. Reihe eine andere Richtung zu geben als dem Achsen
der Kanäle der. anderen Reiche.
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Bei einer Ausführung dieser Art- verlaufen ,die Kanäle1beider Reihen
schräg zur Zylirnderachse, ihre Neigung zu dieser Achse ist aber bei den Kanälen
der einen: Reihe stärker als bei denen der anderen. Reine; außerdem verlaufen
sie,
im Querschnitt gesehen, nicht radial, sondern mehr 'tangential. Auch diese Richtung
kann 'bei den Kanälen der einen Reihe anders als bei dienen der anderen. Reihe sein:
Mit dieser Anordnung soll eine möglichst innige Mischung der durch die eine Kanalreihe
eintretenden Luft mit dem durch .die andere Kanalreihe zutretenchn Gas oder Gemisch
erzielt werden. -Bei einem anderen Beispiel dieser Art, bei welchem durch die Kanäle
beider Reihen das gleiche Mittel, z. B. Spülluft, strömt, sind die Kanäle. der der
äußeren Totlege des Kolbens näherliegenden, Umfangsreihe so. angeordnet, daß ihre
Achsen radial und senkrecht zur Zylinderachse gerichtet sind, in der anderen Reihe
so, daß die Achsen: dieser Kanäle die Zylinderachse mit Abstand kreuzen und schräg
zu dieser Gerichtet sind. Das durch die letzt-,genannten Kanäle eintretende Gas
durch= strömt den Zylinder in Richtung einer in der Nähe der Zylinderwand verlaufenden
Schraubenlinie, während das durch die radial ge-
richteten Kanäle zuströmende
Gas den mittlerenTeil des Zylinderraumes in axialer Richtung durchsetzt. Der Zweck
dieser Anordnung ist es, eine gute Aüs,spülung des Zylinderraumes zu erzielen.
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Es ist auch bekannt, bei Anordnung dier Kanäle in mehr als zwei Umfangsreihen
den Kanalachsen von Reihe zu Reihe eine andere Richtung zu geben, etwa dergestalt,
daß die Achsen der der äußeren Kolbentotlage am nächsten liegenden Reihe. wieder
radial gerichf2t sind, während: die Achsender Kanäle der' folgenden Reihe um so.
mehr tangential und um so. mehr zum Tötraum hin gerichtet sind, je weiter die betreffende
Kanalreiche von der Kolbeentotlage abliegt.
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Während bei .der erwähnten Ausführungsform mit Anordnung von, nur
zwei Umfangsreihen von, Kanälen und: mit dementsprechend nur in zwei verschiedenen
Richtungen sich erstreckenden Kanalachsen idie Ausspülung nicht so vollkommen ist
wie bei der Anordnung mehrerer Reihen von Kanälen und, mit von Reihe zu Reihe wechselnder
Richtung der Kanalachsen; hat die letztgenannte Anord= nung den: Nachteil, daß,
sofern man die Kanäle nicht sehr klein ausbildet, zur Unterbringung der Kanäle ein
verhältnismäßig großer Teil der Kolibenihubstreclce benötigt wird, der für die Leistung-nutzbarer
Arbeit verlorengeht. Außerdem macht die Anordnung einer größeren Zahl von Kanalreihen
die Herstellung des Arbeitszylinders umständlich und teuer, so daß die Anwendung
dieser Anordnung bisher auf Hochleistungsmotoren., insbesondre Flugmotoren, beschränkt
geblieben ist.
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Bekannt ist es ferner, bei Anordnung der Kanäle in nur .einer Umfangsreihe
denAchsen der einzelnen Kanäle verschiedene Richturig zu geben derart, daß diese
Achsen zum Teil von der Radialrichtung abweichen und auch verschieden. schräg zur
Zylinderachse geneigt sind. Dabei sind: die radial gerichteten Kanäle zugleich vom
Totraum weggerichtet, und ,dementsprechend weist der Kolbenboden eine Höhlung .auf,
deren Erzeugende am Rand sich in der Richtung der Kanalachse erstreckt, nach der
Mitte zu sieh zum Totraum hin aufbiegt, so .däß der Kolbenboden. eine die eintretenden,
zunächst vom Totraum weggerichteten Gasstrahlen in der Kolbenmitte zum Totraum hin
umlenkende Leitfläche bildet. Der Kolbenboden kann auch zusätzlich noch radial gerichtete
Nuten zur noch besseren Erfassung und Führung dieser Gasstrahlen aufweisen. Bei
dieser Anordnung bildet also der besonders auszugestalten(deKolbenboden einen wesentlichen
Bestandteil der Spüleinrichtung. Da alle Kanäle in. derselben Umfangsreihe liegen;
ist je-do,cli anzunehmen, daß sich ,eine für die Spülwirkung nachteilige gegenseitige
Beeinflüssüng der in den Zylinder ziemlich gleichzeitig und in den verschiedensten
Richtungen eintretenden Gasstrahlen ergibt.
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Die Erfindung bezweckt .die Schaffung einer Ein,laßkanalanordnung
für Zweitaktbrenn'kraftmasahinem, bei welcher zur Erzielung möglichst großer Einfachheit,
möglichst billiger Herstellung sowie zur Vermeidung einer übermäßigen Breite der
Spülkanalzone nicht mehr als zwei Umfangsreihen von Kanälen vorgesehen sind, die
von einem Kolben mit ` flachem Boden am Ende des Arbeitshubes freigelegt werden,
bei der aber eine ebenso gute Ausspülung erreicht werden soll wie bei Maschinen,
deren Einlaßkanäle in mehr als zwei Umfangsreihen angeordnet und von: Umfangsreihe
zu Umfangsreihe verschieden gerichtet sind.
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Beim Erfindungsgegenstand sind, wie bei .einer der .bekannten zweireihigen
Anordnungen, die Kanäle der -der äußeren Kol@bentotlage am nächsten liegenden ersten
Kanalreihe so anigeordnet, daß ihre Achsen etwa radial und senkrecht zur Arbeitszylinderachse
verlaufen, und die der zweiten Kanalreilhe so, daß deren Achsen etwa tangential
zum Zylinderumfang gerichtet sind. Erfindungsgemäß ,haben aber nicht alle Kanäle
dieser zweiten, Reihe die gleiche Richtung in bezug auf die Zylinderachse, sondern
sie- weisen untereinander verschkeidene Neigungen gegen die Zylinderachse auf. Diese
verschiedenen Neigungen liegen in einem Winkelbereich, der sich von der Richtung,der
am meisten zum Totraum hin üriehteten Kanalachsen bis zu einer senkrecht zur Zylinderachse
verlaufenden Riehtun:g erstreckt.
Beispielsweise-können ,die Achsen:
eines Teils der Kanäle,der zweiten Reihe in einer Querebene_ zur. Zyliiderachse
liegen, während die Achsen des. anderen: ,Teils dieser -Kanäle schräg nach lern
Totraum: hin:: geneigt sind. Besonrdes:..yorteilhäft:ist_es, die Kanäle dieser zweiten
Reihe so anzuordnen, dn.ß die Achsen abwechselnd senkrecht zur Zylinderachse und
schräg zur Zylinderachse zum Totraüm hin gerichtet sind. -Durch eine solche Kanalanordnung
soll eine sehr vollkommene -Ausspülung erreicht werden, @dienn es wird bei voll
geöffneten Kanälen durch die untere Kanalreihe, deren Strahlen sich in der Zylindermitte
treffen, der Abgaskern ausgespült; die Strahlen, welche durch. .die. Kanäle der
zweiten Reihe eintreten, deren Achsen die Zylinderachse mit großem Winkel, also
etwa senkrecht, kreuzen, erzeugen im Zylinder einen: stanken Wirbel, der bis zum
Abschluß der Schlitze durch den einwärts gehenden Kolben einen Antrieb erfährt und
auch nach Abschluß der Schlitze während der Verdichtung der Zylinderladung anhält,
was, falls es sich um eine Dieselmaschine handelt, für die Verbrennung des am Ende
der Verdichtun@g einzuspritzenden Brennstoffes günstig ist. Gleichzeitig mit dieser
starken Wirbelbildung erteilen die durch die steiler zum Totraum !hin gerichteten
Kanäle in den Zylinder eintretenden Strahlen avah der den Kern umgebenden, wirbelnden
Spülga@sschicht eine zum Totraum 'hin gerichtete Bewegung in Richtung der Zylinderadhee
und begünstigen so. Jas :schnelle Ausscbieben der .Abgase.
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Die Anoridnung :der Einlußkanäle nach: der Erfindung kann: sowohl
bei Maschinen mit Steuerung des Auslasses durch einen zweiten Kolben (Gegenkolbenmaschinen)
als auch bei Einkolbenmaschinen mit ventil- oder schiebergesteuertem Auslaß Verwendung
finden.
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Ein. ibesonderer Vorteil. der Erfindung besteht darin, daß sie es
ermöglicht, auch bei kurzhu!bigen Maschinen, bei denen- allgemein ,die die Spülung
beeindlussenden Umstände ungünstiger liegen als bei langhwbigen, eine gute Spülung
@zu «rreichen, und daß dabei doch ,die Einlaßkanäle, da sie in nur zwei Umfangsreihen
anzuordnen, sind, für. ihre Unterbringung -nur einen verhältnismäßig kleinen Teil
der Hublänge erfordern.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,
dabei zeigt Abb, i einen Teil eines Gegenkolbenzylinr ders im Mittellängsschnitt,
die dem Totraum näherliegende Kanalreihe ist dabei nach Linie I-1 der Abb. 3 geschnitten,
Abb-. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II der Abb: i durch die der äußeren Kolbentotlage
am nächsten liegende Kanalreihe, Ahb:3.einen Querschnitt nach Linie III-III .durch
die andere Kanalreihe.
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In der Wand des -Arbeitszylinders i sind nahe -der äußeren Totlege
des Kolbens :2, Spülkanäle in .zwei in Richtung- der Zylinderachse aüfeinänderfolgenden
Umfangsreihen vorgesehen. Die Kanäle 3 .der der Kolbentotlage am nächsten, liegenden
Reihe sind so angeordnet, daß ihre Achsen etwa radial gerichtet sind. In der zweiten
Kanalreihe wechseln Kanäle ¢ und 5 miteinander ab. Die Kanäle q, sind so ang,eondewt,
daß ihre Achsen tangential zu einem dem Zylinder eirnbesc!hriebenernKreis von etwas
kleineremDurchmesser als der Innendurchmesser des Zylinders- verlaufen: und in,
einer Querebene zur Zylinderachse liegen, während die Kanäle 5 so vorgesehen sind;
daß ihre Achsen zwar ebenfalls einen Kreis 'kleineren Durchmessers als der Innendurchmesser
des Zylinders tangieren, aber zugleich schräg zum Brennraum 6 hin gerichtet sind.
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Die Spülgase werden durch den Kanal einem Raum 9 zugeführt, der -den
Arbeitszylinder i umschließt und in den die Kanäle 3, q. und 5 auf der Zylinderaußenseite
ausmünden.