DE755727C

DE755727C - Two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE755727C
Application number: DED69077D
Authority: DE
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1934-11-06
Filing date: 1934-11-06
Publication date: 1954-04-29

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Zweitaktbrennkraftmaschine, bei welcher die frische Spül- und Lademenge durch die Saugwirkung der durch die Auspuffleitung abströmenden schwingenden Abgase eingeführt wird und gleichzeitig ein Ladeverdichter vorgesehen ist, welcher bei niederen Drehzahlen der Rückkehr der Abgase in den Zylinder entgegenwirkt und dessen Antrieb bei normalen Betriebsdrehzahlen ganz oder nahezu ganz ausgeschaltet ist. Eine derartige bereits bekannte Einrichtung hat unter anderem den Vorteil, daß der zusätzliche Ladeverdichter kleine Abmessungen erhalten kann und der Leistungsaufwand für den Verdichter gering ist. Gleichzeitig kann ein hoher, mittlerer Druck innerhalb des gesamten Drehzahlbereiches und ein hoher Wirkungsgrad der Maschine erzielt werden.Two-stroke internal combustion engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine, in which the fresh flush and load volume by the suction effect of the Exhaust pipe flowing out vibrating exhaust gases is introduced and simultaneously a charge compressor is provided, which returns at low speeds the exhaust gases in the cylinder counteracts and its drive at normal operating speeds is completely or almost completely switched off. Such an already known device has the advantage, among other things, that the additional charge compressor has small dimensions can get and the power expenditure for the compressor is low. Simultaneously can be a high, medium pressure within the entire speed range and a high efficiency of the machine can be achieved.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung derartiger Maschinen und besteht darin, daß als Ladeverdichter ein in der Einlaßleitung der durch die Abgase angesaugten Spül- und - Lademenge angeordnetes spaltoffenes Gebläse, insbesondere Schleudergebläse, vorgesehen ist. Ein derartiges Gebläse weist den Vorteil auf, daß es auch im Stillstand, also beispielsweise im Betriebsdrehzahlbereich, die Einlaßleitung nicht absperrt, sondern, im Gegensatz beispielsweise zu Kolbenpumpen oder Kurbelkastenspülpumpen, einen freien Durchtritt der Frischluft durch das Gebläse gewährleistet. Hierdurch können zusätzlich Eintrittskanäle für die Spül-und Ladeluft vermieden werden, und es kann die gesamte Spül- und Lademenge ihren Weg durch das in der Einlaßleitung angeordnete Gebläse nehmen.The invention relates to an improvement in such machines and consists in that as a charge compressor in the inlet line by the Exhaust gases sucked in flushing and loading quantity arranged gap-open fan, in particular Centrifugal fan, is provided. Such a fan has the advantage that it is also at a standstill, for example in the operating speed range, the inlet line does not shut off, but, in contrast to piston pumps or crankcase flushing pumps, for example, a free passage of fresh air guaranteed by the fan. In this way, inlet channels for the scavenging and charge air can also be avoided and all of the flush and load can make its way through that in the inlet line take arranged blower.

Eine besonders einfache und vorteilhafte Regelung des Gebläses ergibt sich, wenn letzteres erfindungsgemäß durch einen regelbaren oder abschaltbaren Fremdantrieb, beispielsweise durch einen Elektromotor, angetrieben wird. Ein solcher Antrieb ermöglicht ohne weiteres, z. B. bei abnehmender Drehzahl der Brennkraftmaschine die Leistung des Gebläses im Verhältnis zur Maschine zu erhöhen oder, umgekehrt, bei zunehmender Drehzahl der Maschine die Leistung des Gebläses zu erniedrigen. Als Elektromotor kann hierbei vorteilhaft der Anlaßmotor verwendet werden. `Die Regelung oder Ausschaltung des Gebläses kann hierbei selbsttätig, z. B. in Abhängigkeit von der Drehzahl bzw. von der Maschinenbelastung, z. B. der gelieferten Brennstoffmenge, erfolgen.A particularly simple and advantageous control of the fan results if the latter is according to the invention by a controllable or disconnectable external drive, for example, is driven by an electric motor. Such a drive makes it possible without further ado, z. B. with decreasing engine speed, the power of the fan in relation to the machine or, conversely, with increasing Speed of the machine to reduce the power of the blower. As an electric motor the starter motor can advantageously be used here. `The regulation or disconnection the fan can automatically, for. B. depending on the speed or from the machine load, e.g. B. the amount of fuel supplied.

Bei der Verwendung eines Elektromotors zum Antrieb des Gebläses ist eine Hauptstromschaltung des Elektromotors von besonderem Vorteil, da der letztere in diesem Falle bei Entlastung infolge Sinkens des Verdichtungsenddruckes in seiner Drehzahl ansteigt; jedoch kann auch jede andere Art von Strom- oder Spannungsregelung zur Steuerung der Gebläsedrehzahl bzw. seiner Fördermenge vorgesehen sein.When using an electric motor to drive the fan is a main current circuit of the electric motor of particular advantage, since the latter in this case with relief due to a decrease in the compression end pressure in its Speed increases; however, any other type of current or voltage regulation can also be used be provided to control the fan speed or its delivery rate.

Die Erfindung ist bei 'gemischverdichtenden oder nach dem Dieselverfahren arbeitenden Brennkraftmaschinen für beliebige Spülverfahren (z. B. Quer-, Umkehr-, Gleichstrom-, Verbundquerspülung usw.) sowie für beliebige Steuerungsverfahren, wie reine Schlitzsteuerung, kombinierte Schlitz-Ventil-Steuerung, kombinierte Schlitz-Schieber-Steuerung od. dgl., anwendbar.The invention is with 'mixture-compressing or after the diesel process working internal combustion engines for any flushing process (e.g. transverse, reverse, Direct current, compound cross flushing, etc.) as well as for any control method, such as pure slot control, combined slot-valve control, combined slot-slide control or the like, applicable.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einigen Abbildungen veranschaulicht. Hierbei zeigt Abb. i die Seitenansicht einer Zweitaktbrennkraftmaschine, Abb. a die Vorderansicht der Maschine, Abb. 3 einen Querschnitt durch einen Maschinenzylinder, Abb. d. ebenfalls einen Querschnitt durch einen Maschinenzylinder, jedoch mit einer anderen Einlaßsteuerung, und Abb.5 eine Schaltungsanordnung für das Gebläse.In the drawing, the invention is illustrated in some figures. Here Fig. I shows the side view of a two-stroke internal combustion engine, Fig. A the front view of the machine, Fig. 3 a cross section through a machine cylinder, Fig. D. also a cross section through a machine cylinder, but with a other inlet control, and Fig.5 shows a circuit arrangement for the blower.

In Abb. i und Z ist a ein Sechszylindermotor, b ein als Schleudergebläse ausgebildeter Verdichter, in den die Luft bei b1 eintritt und von dem sie in den Aufnehmerkanal c gefördert wird. Dieser ist, wie auch Abb. 3 zeigt, mit besonderen, als Nebeneinlässen dienenden Ansaugstutzen d versehen, durch welche die Luft über Klappenventile e in den Aufnehmerkanal eintreten kann. Die F_inlaßschlitze f und die Auslaßschlitze b «-erden durch den Kolben lt gesteuert, wobei die Auslaßschlitze g in den auf die Betriebsdrehzahl abgestimmten Auslaßkanal i einmünden.In Fig. I and Z, a is a six-cylinder engine, b a compressor designed as a centrifugal fan, into which the air enters at b1 and from which it is conveyed into the pick-up channel c. As shown in Fig. 3, this is provided with special intake stubs d, which serve as secondary inlets, through which the air can enter the pick-up channel via flap valves e. The inlet slits f and the outlet slits b "-ground controlled by the piston lt , the outlet slits g opening into the outlet channel i, which is matched to the operating speed.

Die Abstimmung erfolgt derart, daß die Länge oder die Gestalt der Auslaßleitung so lange verändert wird bzw. diese hinsichtlich Länge und Gestalt so ausgebildet wird, daß die Leistung bzw. das Drehmoment des Motors bei der gewünschten Drehzahl einen Höchstwert ergibt. Hierbei ist die Saugwirkung der Abgassäule so groß, daß das Gebläse oder der Verdichter entweder völlig ausgeschaltet wird oder ohne wesentlichen Leistungsaufwand mitlaufen kann, d. h. gewissermaßen von der Saugwirkung der schwingenden Abgassäule mitgezogen wird. Infolge der starken Saugwirkung werden sich die Klappenventile e öffnen und Spül- bzw. Ladeluft einlassen. Sind Klappenventile nicht vorgesehen, muß die gesamte Spül- bzw. Ladeluft das Gebläse passieren, wobei zur Vermeidung von Drosselverlusten erfindungsgemäß ein spaltoffenes Gebläse, insbesondere ein Schleudergebläse, vorgesehen ist.The vote is done in such a way that the length or shape of the Outlet line is changed for as long or this in terms of length and shape is designed so that the power or the torque of the engine at the desired Speed gives a maximum value. Here is the suction effect of the exhaust column great that the fan or the compressor is either completely switched off or can run without significant effort, d. H. from the suction effect, as it were the vibrating exhaust column is dragged along. As a result of the strong suction will be the flap valves e open and let in purge or charge air. Are flap valves not provided, the entire scavenging or charge air must pass the fan, wherein to avoid throttling losses, according to the invention, an open-gap fan, in particular a centrifugal fan is provided.

In der Ausführung nach Abb. d. sind die Einlaßschlitze in eine obere Schlitzreihe f, und eine untere Schlitzreihe f, aufgeteilt, wobei die oberen Schlitze f1 an den Druckkanal cl, die unteren Schlitze an die offenen Einlaßstutzen d, angeschlossen sind. Im übrigen ist die Wirkung die gleiche wie im Falle der Abb. 3.In the version according to Fig. D. are the inlet slots in an upper one Row of slots f, and a lower row of slots f, divided, with the upper slots f1 to the pressure channel cl, the lower slots to the open inlet port d, connected are. Otherwise the effect is the same as in the case of Fig. 3.

Je mehr sich die Drehzahl von der gewünschten (Resonanz-) Drehzahl entfernt, um so geringer wird die Saugwirkung der Abgassäule und um so größer wird die erforderliche Leistung des Gebläses oder Verdichters. Der Antrieb derselben kann mechanisch, elektrisch oder in sonst geeigneter Weise vorgesehen sein.The more the speed differs from the desired (resonance) speed removed, the lower the suction effect of the exhaust column and the greater it becomes the required power of the fan or compressor. The drive of the same can be provided mechanically, electrically or in any other suitable manner.

Die Gebläse werden im allgemeinen Drücke bis zu i atü erzeugen. Ihre Drehzahl hängt von der Verdichterbauart und der Art des Antriebes ab. Bei mechanischem Antrieb von der Kurbelwelle oder einer Nebenwelle der Brennkraftmaschine aus ist die Gebläsedrehzahl zweckmäßig mindestens gleich derjenigen der Kurbelwelle zu wählen. Verdränger- und Schleudergebläse verlangen im allgemeinen, um gute volumetrische und isothermische Wirkungsgrade zu erzielen, je nach dem erforderlichen Enddruck eine Übersetzung ins Mehrfache der Kurbelwellendrehzahl.The fans will generally generate pressures up to i atm. Her The speed depends on the type of compressor and the type of drive. With mechanical Drive from the crankshaft or a secondary shaft of the internal combustion engine is from the fan speed should expediently be selected to be at least equal to that of the crankshaft. Positive displacement and centrifugal fans generally require good volumetric and to achieve isothermal efficiencies, depending on the final pressure required a translation into a multiple of the crankshaft speed.

Bei elektromotorischem Antrieb des Gebläses kann dieses mit der Welle des Elektromotors unmittelbar ohne oder z. B. mit Übersetzung ins Schnelle (z. B. mittels Zahnrad-, Ketten- oder Keilriemengetriebes) starr oder elastisch gekuppelt sein. Unter Umständen kann auch der Antrieb des Gebläses über eine elektromagnetische Kupplung erfolgen, wobei zum Antrieb unmittelbar die Brennkraftmaschine oder ein Elektromotor dienen kann.If the blower is driven by an electric motor, this can be done with the shaft of the electric motor directly without or z. B. with translation into the Fast (e.g. by means of gear, chain or V-belt drive), rigid or elastic be coupled. Under certain circumstances, the fan can also be driven by an electromagnetic Coupling take place, with the internal combustion engine or a direct drive Electric motor can serve.

In Abb. 5 wird das Gebläse b durch den als Elektromotor ' wirkenden Anlaßmotor angetrieben. Dieser erhält seinen Strom über den Anlaßschalter L von der Batterie in bzw. dem Ladedynamo ia, wobei z. B. in eine Nebenleitung o eine beispielsweise von der Drehzahl oder Belastung abhängige oder auch von Hand zu betätigende Reglereinrichtung eingeschaltet ist. Das Anlaßritzel p ist hierbei in an sich bekannter Weise derart angeordnet, daß es normalerweise bei Betrieb des Anlaßmotors h außer Eingriff mit dem Schwungradzahnkranz *od. dgl. bleibt und nur beim Anlassen in Eingriff mit diesem gebracht wird.In Fig. 5 the fan b is driven by the starter motor acting as an electric motor. This receives its current via the starter switch L from the battery in or the charging dynamo ia, where z. B. in a secondary line o a, for example, the speed or load dependent or manually operated regulator device is switched on. The starter pinion p is arranged in a manner known per se in such a way that it normally disengages from the flywheel ring gear when the starter motor h is in operation. Like. Remains and is only brought into engagement with this when starting.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Two-stroke internal combustion engine, in which the fresh flushing and loading amount is introduced by the suction effect of the oscillating exhaust gases flowing out through the exhaust line and at the same time a charge compressor is provided which counteracts the return of the exhaust gases into the cylinder at low speeds and which drives it completely or almost at normal operating speeds is completely switched off, characterized in that an open-gap fan, in particular a centrifugal fan, arranged in the inlet line of the flushing and charging quantity sucked in by the exhaust gases is provided as the charge compressor.

2. Two-stroke internal combustion engine according to claim i, characterized in that the entire flushing and loading amount is the in the inlet duct arranged gap-open blower happens.

3. Two-stroke internal combustion engine according to claims i and 2, characterized in that the gap-open fan is driven by a controllable or disconnectable external drive.

4. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 3, characterized in that the drive of the gap-open Fan provided by an electric motor, in particular using the starter motor is.

5. Two-stroke internal combustion engine according to claims i to 4, characterized in that that the regulation or switching off of the gap-open fan automatically, z. B. depending on the speed or / and on the: machine load (e.g. the amount of fuel supplied). To delimit the subject matter of the invention From the state of the art, the following publications are considered in the granting procedure drawn: Austrian patent specification N1.71358; French patents No. 629 544, 68q. 902, 759 052 764 817 British Patent No.: 21614 of the year 1914; U.S. Patent No. 1,126,3o8.