DE764731C

DE764731C - Two-stroke internal combustion engine

Info

Publication number: DE764731C
Application number: DES132055D
Authority: DE
Inventors: Andreas Soltau
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1937-03-23
Filing date: 1937-03-23
Publication date: 1954-05-03

Description

Zweitaktbrennkraftmaschine Die Erfindung betrifft eine Zweitaktbrennkraftmaschine mit vom Kolben gesteuerten Ein- und Auslaßschlitzen und gegenläufigen Kolben, bei welcher die Aufladung sowie die Spülung durch vorverdichtete Luft erfolgt. Die Aufladung solcher Maschinen hat man bisher durch Voreilung des Kolbens auf der Auslaßseite erzielt. Die hiermit verbundene Versetzung der Kurbel des voreilenden Kolbens der Auslaufseite gegenüber der Kurbel des Kolbens der Einlaßseite ergibt jedoch eine ungleichmäßige Belastung der Kurbeln im Drehmoment und einen unruhigen Gang der Zahnrädergetriebe und beweglichen Maschinenteile. Außerdem verliert dabei die Expansion der Maschine an Weglänge, was eine Verminderung der Leistung zur Folgehat.Two-stroke internal combustion engine The invention relates to a two-stroke internal combustion engine with inlet and outlet slots controlled by the piston and pistons rotating in opposite directions which is charged and flushed using pre-compressed air. The charge Such machines have hitherto been made by advancing the piston on the outlet side achieved. The associated displacement of the crank of the leading piston of the However, the outlet side opposite the crank of the piston on the inlet side results in one uneven torque load on the cranks and a restless gait of the Gear drives and moving machine parts. In addition, it loses expansion of the machine in terms of path length, which results in a reduction in performance.

Die Erfindung beseitigt diesen Nachteil dadurch, daß an einer Zweitaktbrennkraftmaschine der vorgenannten Gattung im Einlaßkanal oder im Auslaßkanal bzw. in beiden besondere, zwangläufig gesteuerte Absperrorgane vorgesehen sind, welche die von den Ein- undAuslaßschlitzen bestimmten öffnungsperioden für den Ein- oder Auslaß bzw. für beide innerhalb der durch die Kolbensteuerung der Schlitze gegebenen Bereiche begrenzen. Dabei kann der Auslaßkanal durch das darin angeordnete zusätzliche Absperrorgan früher geschlossen «-erden als der Einlaß beendet ist.The invention eliminates this disadvantage in that on a two-stroke internal combustion engine of the aforementioned type in the inlet channel or in the outlet channel or in both special ones, positively controlled shut-off devices are provided, which the from the inlet and outlet slots certain opening periods for the inlet or outlet or for both within the by the piston control limit the given areas of the slots. The outlet channel can thereby through the additional shut-off element arranged therein closed earlier than the admission has ended.

Bei Anordnung eines Kolbens als Absperrorgan im Auslalikanal kann im Zusammenhang mit einer Rückschlagklappe im Auslaßkanal ein Unterdruck erzeugt werden, durch «-elchen die Abgase eine beschleunigte Ausströmung erfahren.When a piston is arranged as a shut-off device in the outlet channel In connection with a non-return valve in the outlet channel, a negative pressure is generated the exhaust gases will experience an accelerated outflow through -elchen.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung dargestellt. Es -zeigt Abb. i eine Ausführungsform einer Gegenkolbenmaschine mit ,!£bschluPorganen ini Aus-Iaßkanal und Einlaßkanal im Län-smittelschnitt, Abb. -2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Abb. i.In the drawing are some embodiments of the subject of the invention shown. Fig. I shows an embodiment of an opposed piston machine with,! -2 a section along the line II-II of Fig. I.

Abb. 3 eine Einzelheit der Abb. 2, Abb..I eine andere Ausführungsform einer Gegenkolbenmaschine mit Kolben und Rückschla-ventil im Auslaßkanal im Län-smittelschnitt.Fig. 3 shows a detail of Fig. 2, Fig..I another embodiment an opposed piston machine with piston and non-return valve in the outlet channel in the longitudinal center section.

Abb. @ einen Schnitt nach der Linie V-V der Abb. d., Abb. 6 bis 8 Arbeitsdiagramme von Gegenkolbenmaschinen mit verschiedenen Absperrorgananordnungen im Einlallkanal oder Aus-Iaßkanal bzw. in beiden.Fig. @ A section along the line V-V in Fig. D., Fig. 6 to 8 Working diagrams of opposed piston machines with various shut-off valve arrangements in the inlet channel or outlet channel or in both.

In Abb. i und 2 sind t und 2 die gegenläufigen Kolben einer Zweitaktbrennkraftmaschine mit dein Einlaßkanal 12, der durch mehrere Reihen von Einlaßschlitzen mit dem Zylinderinnern verbunden ist, und dem Aus-Iaßl:atial i i, der durch Auslaßschlitze ebenfalls mit dem Zylinderinnern in Verbindung steht. Die Einlaß- und Auslaßschlitze werden durch die gegenläufigen Kolben i und 2 gesteuert. Der Einlaßkanal 12 erhält das Spülmittel durch eine Ladepumpe mit dem Kolben 6 zugeführt und ist mit Drosselklappe 16 als _-#bsperrorgan versehen. Im Auslaßkanal i t ist beispielsweise ein zwangläufig gesteuertes Ventil 3 vorgesehen, das von der mit dem Räderwerk der Brennkraftmaschine verbundenen -Nockenwelle 13 gesteuert wird. Die Drosselklappe 16 wird in gleicher Weise von der -Nockenwelle 17 gesteuert (Abb. 3).In Fig. I and 2, t and 2 are the opposing pistons of a two-stroke internal combustion engine with your inlet port 12, which through several rows of inlet slots with the cylinder interior is connected, and the outlet Iaßl: atial i i, which is also connected through outlet slots is in communication with the interior of the cylinder. The inlet and outlet slots are through the opposing pistons i and 2 are controlled. The inlet channel 12 receives the flushing agent fed by a charge pump to the piston 6 and is with throttle valve 16 as _- # bsperrorgan provided. In the outlet channel i t, for example, there is a positively controlled one Valve 3 is provided that is connected to the gear train of the internal combustion engine -Camshaft 13 is controlled. The throttle valve 16 is in the same way of controlled by the camshaft 17 (Fig. 3).

In Abb..I und ; sind wieder i und 2 die gegenläufigen Kolben der Brennkraftmaschine mit dem Einlaßkanal 12, den zugehörigen Einlaßschlitzen und dem Auslaßkanal i i mit den zugehörigen Auslaßschlitzen. Der Einlaßkanal 12 erhält das Spülmittel durch eine Räderladepurnpe .I zugeführt, die von dem Räderwerk der Brennkraftmaschine angetrieben wird.In Fig..I and; i and 2 are again the opposing pistons of the internal combustion engine with the inlet channel 12, the associated inlet slots and the outlet channel i i with the associated outlet slots. The inlet channel 12 receives the flushing agent through a wheel loading pump .I supplied by the gear train of the internal combustion engine is driven.

Im Auslaßkanal i i ist ein Kolben 3 als Absperrorgan sowie eine Rückschlagklappe 7 angeordnet. Der Kolben 3 wird von dein Kurbelzapfen 8, dessen «-elle ebenfalls durch Zahnradübersetzung vom Räderwerk der Brennkraftmaschine aus angetrieben wird, gesteuert. Die Kurbelzapfen 9 und io sind für die Kolben der beiden anderen Zylinder der dreizylindrigen Maschine bestimmt und dementsprechend gegeneinander versetzt.In the outlet channel i i is a piston 3 as a shut-off device and a non-return valve 7 arranged. The piston 3 is supported by your crank pin 8, whose «-elle also is driven by gear transmission from the internal combustion engine's gear train, controlled. The crank pins 9 and io are for the pistons of the other two cylinders of the three-cylinder machine and accordingly offset against each other.

In Abb. 6. ; und `8 sind die drei Arbeitsdiagramme als aufgerollte Kurbeldiagramme dargestellt.In Fig. 6.; and `8 are the three working diagrams as rolled up Crank diagrams shown.

Der innere Totpunkt liegt bei I (o= und 36o° 1. der äußere Totpunkt liegt bei i 8o` . Der obere Streifen zeigt jeweils die Arbeitsleistung (Verbrennung und Expansion) von I-II, den Austritt der Abgase von II-III und die Kornpression von III-I.The inner dead center is at I (o = and 36o ° 1. the outer dead center is at i 8o`. The upper strip shows the work performance (combustion and expansion) from I-II, the exit of the exhaust gases from II-III and the compression from III-I.

Der untere Streifen zeigt jeweils den Eintritt der vorverdichteten Frischluft zur Spülung und Aufladung von c-d; hiervon bedeutet c-III Spülung und d-III Aufladung.The lower strip shows the entry of the pre-compressed Fresh air for flushing and charging c-d; of these, c-III means flushing and d-III charging.

Die Aufladung kommt dadurch zustande, daß der Austritt II-III früher schließt als der Eintritt c-d beendet ist, und zwar in der Weise, daß die Absperrorgane im Ein- und Austritt die vom Arbeitskolben gesteuerten Schlitze in ihren Öffnungsperioden entweder am Anfang oder am Ende oder am Anfang und am Ende in engerer Begrenzung und in verschiedenen Einstellungen zum äußeren Totpunkt halten, je nach der gewünschten Weglänge der Arbeitsleistung von I-II (Expansioneinschließlich Verbrennung).The charging comes about because the exit II-III is earlier closes when the inlet c-d is ended, in such a way that the shut-off devices in the inlet and outlet the slots controlled by the working piston in their opening periods either at the beginning or at the end or at the beginning and at the end within a narrower range and hold it in different settings to the outer dead center, depending on the desired one Path length of work output from I-II (expansion including combustion).

Die Abb.6, 7 und 8 zeigen die Arbeitsdiagramme für eine Zweitaktbrennkraftmaschine in ihren drei Haupteinstellungen. Der Unterschied besteht in der verschiedenen Einstellung der gegeneinander versetzten Ein-und Auslaßöffnungsperioden zum äußeren Totpunkt. wobei nicht nur dieAufladung, sondern auch die jeweils vorteilhafteste Weglänge der Arbeitsleitung 1-1I, je nach der Druckhöhe der Aufladung, einstellbar ist.Figures 6, 7 and 8 show the working diagrams for a two-stroke internal combustion engine in their three main settings. The difference is in the different settings of the mutually offset inlet and outlet opening periods to the outer dead center. not only the charge, but also the most advantageous path length in each case of the working line 1-1I, depending on the pressure level of the charge, is adjustable.

In Abb. 6 liegt der Auslaß I1-111 utis@-inmetrisch zum äußeren Totpunkt. das Absperrorgan 5 oder 3 (Abb. i und d.) tritt hierbei III in Tätigkeit, während die Begrenzung bei II lediglich durch die vom Arbeitskolben gesteuerten Auslaßschlitze erfolgt.In Fig. 6 the outlet I1-111 is utis @ -inmetric to the outer dead center. the shut-off device 5 or 3 (Fig. i and d.) comes into action during III the limitation at II only by the outlet slots controlled by the working piston he follows.

Der Einlaß c-d liegt symmetrisch zum äußeren Totpunkt. Hier erfolgt also eine Begrenzung der Auslaßschlitze durch das Absperrorgan im Auslaßkanal vor dem Ende der Öffnungsperiode.The inlet c-d is symmetrical to the outer dead center. Here takes place thus a limitation of the outlet slots by the shut-off device in the outlet channel the end of the opening period.

In Abb. 7 liegt der Auslaß II-III svinmetrisch zum äußeren Totpunkt. Das Absperrorgan tritt hier nach dem Beginn und vor dem Ende der Öffnungsperiode in Tätigkeit. Dasselbe gilt für den unsymmetrisch angeordneten Einlaß c-d.In Fig. 7 the outlet II-III is svinmetric to the outer dead center. The shut-off device occurs here after the beginning and before the end of the opening period in action. The same applies to the asymmetrically arranged inlet c-d.

In Abb.8 liegen Auslaß und Einlaß unsymmetrisch zum äußeren Totpunkt. Hier treten beide Absperrorgane 5 und 16 (Abb. i) in Tätigkeit, und zwar bei II für den Auslaß und bei c für den Einlaß. Bei III und d wird die Öffnungsperiode lediglich durch die vom Arbeitskolben gesteuerten Schlitze begrenzt. Wird von der Möglichkeit, alle drei Einstellungen wählen zu können, kein Gebrauch gemacht, sondern soll jeweils nur eine der Einstellungen als alleinige Einstellung (feste Einstellung) zur Anwendung kommen, so kann das eine oder andere Absperrorgan entbehrt werden. Bei der Einstellung nach Abb.6 kann das Absperrorgan 16 für den symmetrisch eingestellten Einlaß und bei der Einstellung nach Abb. 7. das Absperrorgan 5 für den symmetrisch eingestellten Auslaß entfallen, da alsdann die Schlitzhöhe der jeweils gleichbleibenden Begrenzung durch die vom Arbeitskolben gesteuerten Schlitze angepaßt werden kann.In Fig.8, the outlet and inlet are asymmetrical to the outer dead center. here both shut-off devices 5 and 16 (Fig. i) come into operation, namely at II for the outlet and at c for the inlet. At III and d the The opening period is limited only by the slots controlled by the working piston. The option of being able to select all three settings is not used made, but should only use one of the settings as the only setting (fixed setting) are used, one or the other shut-off device can be used be dispensed with. With the setting according to Fig.6, the shut-off device 16 for the symmetrically adjusted inlet and with the adjustment according to Fig. 7 the shut-off element 5 for the symmetrically adjusted outlet are omitted, since then the slot height the constant limitation by the one controlled by the working piston Slots can be customized.

Bei Aufrechterhaltung der Einstellungsmöglichkeit für die drei gezeichneten Haupteinstellungen sind selbstverständlich auch alle Zwischeneinstellungen durchführbar.If the setting option is maintained for the three drawn Main settings, of course, all intermediate settings can also be carried out.

Der Expansionsweg der im Zweitakt arbeitenden Brennstoffmaschine läßt sich so weit vergrößern, daß er etwa dieselbe Weglänge erhält wie bei der gleichen im Viertakt arbeitenden Maschine. Auf diese Weise wird die bisher beim Zweitakter erreichbare Leistung erhöht. Gleichzeitig wird der harte Auspuff des Zweitakters durch den längeren Expansionsweg gemindert. Die Weglänge, die hierdurch der Kompression von III-I verlorengeht, kann leicht durch geringe Drucksteigerung der vorverdichteten Frischluft aufgeholt werden, wodurch gleichzeitig die Spülung beschleunigt und die Aufladung entsprechend erhöht wird.The expansion path of the fuel engine working in the two-stroke cycle leaves enlarge so far that it has about the same path length as with the same four-stroke machine. In this way, the previous two-stroke engine achievable performance increased. At the same time, the hard exhaust of the two-stroke engine becomes reduced by the longer expansion path. The length of the path that this causes the compression of III-I is lost, can easily be increased by a slight pressure increase of the precompressed Fresh air can be caught up, which at the same time accelerates the purging and the Charge is increased accordingly.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Two-stroke internal combustion engine with piston-controlled Inlet and outlet slots and pistons rotating in opposite directions, during which charging and flushing takes place by pre-compressed air, characterized in that in the inlet channel or Outlet channel or in both special, positively controlled shut-off devices are provided are which those of the in- and. Outlet slots specific opening periods for the inlet or outlet or for both within the by the piston control of the Limiting slots given areas.

2. Two-stroke internal combustion engine according to claim i, characterized in that a piston (3) is arranged as a shut-off element in the outlet channel, which in connection with a non-return valve (7) generates a negative pressure in the outlet channel; through which the exhaust gases experience an accelerated outflow. To distinguish the subject matter of the invention from the state of the art, the following publications were taken into account in the granting procedure: German patent specifications No. 31o 666, 416 628, 481 188, 577 234, 65o 185; Swiss patents No. 184 959, 190 236; British Patent No. 213 184.